用于为停车场进行描迹的设备及方法

用于为停车场进行描迹的设备及方法
【专利摘要】本发明提供一种用于为停车场进行描迹的设备和方法，其包括控制器，该控制器被配置为从拍摄车辆的环境的先前图像帧识别至少一个停车场并根据识别到的停车场的停车场线的类型提取模板。此外，控制器被配置为生成基于停车场的位置信息而变换的模板并且通过将从先前图像帧生成的模板与从当前图像帧识别的停车场线相比较来计算相似性。根据计算出的相似性确定停车场的位置，并且控制器被配置为基于从所确定的位置提取的停车场线的信息校正模板。
【专利说明】用于为停车场进行描迹的设备及方法
[0001] 相关申请的交叉引证
[0002] 本申请基于并要求于2013年6月4日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第 10-2013-0064181号的优先权，将其公开内容整体通过引证结合于此。

【技术领域】
[0003] 本发明涉及一种用于为停车场进行描迹（trace)的设备及方法，并且更具体 地，涉及这样一种技术：该技术通过从由停车区获得的图像生成与停车场线对应的模板 (template)在提供停车辅助的同时可应用于为停车场进行描迹。

【背景技术】
[0004] 停车支持系统在运行停车支持系统(例如，停车辅助）的同时为停车场进行描迹， 并提供对应于所选的目标停车场的停车辅助。因为停车支持系统基于自动车辆监测（AVM) 图像识别停车场，该停车支持系统在提供停车辅助的同时需要不断更新关于停车场的信 肩、。
[0005] 然而，由于由自动车辆监测（AVM)图像的特征所引起的图像失真，停车场的识别可 能不精确，并且因为当停车场线被车辆或障碍物遮挡时停车场可能被误识别，该系统在为 停车场进行描迹方面可能有困难，或者所识别的停车场的精确度减小。


【发明内容】

[0006] 本发明提供一种为停车场进行描迹的设备及方法，其能够根据从停车区获得的图 像生成与停车场线对应的模板，并且通过将当前图像与先前图像相比较来生成与停车场线 对应的基本上精确的1?板。
[0007] 本发明进一步提供一种用于为停车场进行描迹的设备及方法，其在为停车场进行 描迹中通过使用基于停车场线生成的模板来简化停车场的描迹。
[0008] 根据本发明的一个方面，一种用于为停车场进行描迹的设备可包括由控制器执行 的多个单元。这多个单元可包括：停车场识别单元，该停车场识别单元从拍摄停车区的先前 图像帧识别至少一个停车场；模板生成单元，该模板生成单元生成与所识别的停车场的停 车场线对应的模板；相似性计算单元，该相似性计算单元通过将在先前图像帧生成的模板 中识别到的停车场线与从当前图像帧识别到的停车场线相比较来计算相似性。
[0009] 模板生成单元在特定范围内改变模板的停车场线的厚度和停车场的宽度并且生 成多个模板。当识别到不同类型的停车场时，模板生成单元按照停车场的每一种类型生成 模板。当将基于车辆的移动的感兴趣区域设置在当前图像帧上时，相似性计算单元计算在 感兴趣区域内识别到的停车场线与模板之间的相似性。当在当前图像帧上识别到的停车场 被车辆或者障碍物遮挡时，相似性计算单元校正计算出的相似性。模板校正单元基于计算 出的相似性确定与在当前图像帧上识别到的停车场线对应的模板的相似性最高时的位置 及定向。模板校正单元通过将从所确定的位置提取的停车场线的厚度和停车场的宽度确定 为最终模板的参数来校正该模板。
[0010] 根据本发明的另一方面，一种用于为停车场进行描迹的方法可包括：通过控制器 从在车辆周围拍摄到的图像帧识别至少一个停车场；通过控制器生成与识别到的停车场的 停车场线对应的模板；通过控制器通过将从当前图像帧识别的停车场线与从先前图像帧 生成的模板相比较来计算相似性；通过控制器根据计算出的相似性确定停车场的位置；以 及通过控制器基于从所确定的位置提取的停车场线的信息校正模板。
[0011] 生成模板可包括在特定范围内调整模板的停车场线厚度和停车场宽度并生成多 个模板。生成模板可包括当识别到不同类型的停车场时按照停车场的每一种类型生成模 板。计算相似性可包括当将车辆的基于移动的感兴趣区域设置在当前图像帧上时计算在感 兴趣区域内识别到的停车场与模板之间的相似性。
[0012] 根据本发明的另一方面，在计算出相似性之后，一种用于为停车场进行描迹的方 法可进一步包括：当在当前图像帧上识别到的停车场线被遮挡时，通过控制器校正计算出 的相似性。校正模板可包括将从所确定的位置提取的停车场线的厚度和停车场的宽度确定 为最终模板的参数。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 从以下结合附图的详细描述中，本发明目的、特征及优点将更显而易见，其中：
[0014] 图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的停车场描迹设备的配置的示例性 框图；
[0015] 图2A至图2D和图3A至图3D是示出了根据本发明的示例性实施方式的识别停车 场描迹设备的停车场线的操作的示例性图示；
[0016] 图4A至图4D是示出了根据本发明的示例性实施方式的停车场描迹设备的模板生 成操作的示例性图示；
[0017] 图5A至图5C是示出了根据本发明的示例性实施方式的对应于图4中生成的模板 的示例性实施方式的示例性图示；
[0018] 图6A至图6D、图7、图8A至图8F以及图9A至图9B是示出了根据本发明的示例 性实施方式的停车场描迹设备的模板校正操作的示例性图示；
[0019] 图10A至图10C是示出了根据本发明的示例性实施方式的停车场描迹设备的停车 支持操作的示例性图示；以及
[0020] 图11是示出了根据本发明的示例性实施方式的对应于停车场描迹方法的操作流 程的示例性流程图。

【具体实施方式】
[0021] 应理解，本文中使用的术语"车辆"或"车辆的"或其他在本文中使用的相似术语 通常包括机动车，诸如包括运动型多用途车（SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商务车、包 括各种轮船和舰船的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、燃烧插电式混合 动力车、氢动力车以及其他可替代燃料车(例如，源于除了石油以外的资源的燃料)。
[0022] 尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性工艺，但应理解，示例 性工艺也可通过一个或多个模块执行。此外，应理解，术语控制器/控制单元指代包括存储 器及处理器的硬件装置。该存储器被配置为存储模块，并且该处理器具体地被配置为执行 所述模块以执行下文中进一步描述的一个或多个工艺。
[0023] 此外，本发明的控制逻辑可体现为计算机可读介质上的永久性计算机可读介质， 包括由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括 但不限于ROM、RAM、光盘（CD) -ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡及光学数据存储装置。计 算机可读记录介质也可分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布方式 存储并执行，例如，通过远程信息处理服务器或控制器局域网（CAN)。
[0024] 在此使用的术语仅为了描述特定的实施方式而并非旨在限制本发明。除非上下文 中另有明确指出，否则如在此所使用的单数形式"一（a)"、"一个（an)"及"该（the)"也旨在 包括复数形式。进一步，应理解，当在此说明书中使用时，术语"包括（comprises)"和/或 "包含（comprising)"说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存 在或加入一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。如在此所使用 的术语"和/或"包括相关的所列项目中的一个或多个的任一者和所有组合。
[0025] 参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式。贯穿整个附图使用相同的参考标 号指代相同或类似的部件。可省略在此结合的众所周知的功能及结构的详细说明以避免使 本发明的主题晦涩。
[0026] 图1为示出了根据本发明的示例性实施方式的停车场描迹设备的配置的示例性 框图。参照图1，停车场描迹设备100可包括控制器110、信息收集单元120、存储单元130、 停车场识别单元140、模板生成单元150、相似性计算单元160以及模板校正单元170。这 里，控制器110控制停车场描迹设备100中的每一个单元的操作。
[0027] 信息收集单元120可被配置为从装配在车辆上的成像装置11 (例如，照相机、摄像 机等）和传感器15收集关于车辆及车辆的环境的信息。例如，信息收集单元可被配置为从 照相机11收集在车辆周围拍摄到的图像，或者使用超声波传感器收集车辆周围的障碍物 信息。此外，信息收集单元120可被配置为从装配在车辆内的传感器收集车辆的状态信息。 此外，收集到的信息可存储在存储单元130中。
[0028] 停车场识别单元140可被配置为从已经拍摄车辆的环境的图像的图像帧识别停 车场。特别地，停车场识别单元140可被配置为通过识别停车场线识别停车场。例如，停车 场识别单元140可被配置为通过识别以停车场的形式的白线识别停车场。当然，只要是用 于识别停车场线的方法，通常可应用识别停车场的任何操作，并且其不限于此。
[0029] 模板生成单元150可被配置为提取通过停车场识别单元140识别到的停车场的停 车场线，并且生成对应于所提取的停车场线的模板。所生成的模板可存储在存储单元130 中。
[0030] 特别地，模板生成单元150可被配置为基于在停车场线的每一个转角彼此面向的 线之间的距离计算停车线的厚度。将参考图2A至2D说明计算停车场线的厚度的操作。如 图2A所示，对于T形交汇处（junction)，停车场线的厚度可使用T形停车场线的每一个转 角之间的间隔来计算。此外，在图2B中，对于L形交汇处，停车场线的厚度可使用转角的内 侧线与外侧线之间的距离来计算。在图2C中，对于Y形交汇处，如同T形交汇处，停车场线 的厚度可使用Y形停车场线的每一个转角的间隔来计算。在图2D中，对于I形交汇处，停 车场线的厚度可使用右侧线与左侧线之间的间隔来计算。
[0031] 此外，模板生成单元150可被配置为基于识别到的停车场线的每一个交汇处之间 的距离测量停车场的宽度。将参考图3A至3D说明计算停车场线的宽度的操作。特别地， 图3A示出T形交汇处，图3B示出L形交汇处，图3C示出Y形交汇处，并且图3D示出I形 交汇处。停车场的宽度可分别通过如图3A至3D所示的位于两侧上的每一个交汇处之间的 距离来计算。
[0032] 此外，模板生成单元150可被配置为通过在特定范围内改变停车场线的厚度和停 车场的宽度生成多个模板。此外，当不同类型的停车场被识别到时，模板生成单元150可被 配置为按照识别到的停车场的每一种类型生成模板。例如，如图4A至4D所示，可示出通过 停车场的每一种类型生成的模板。参考图4A，模板生成单元150可被配置为生成T形停车 场。此外，如图4B中所示，模板生成单元150可被配置为生成I形模板，并且如图4C所示， 模板生成单元可被配置为生成L形模板。此外，如图4D所示，模板生成单元可被配置为生 成Y形模板。
[0033] 此外，按照停车场的每一种类型生成的模板可参考图5A至5C中所示的示例性实 施方式。图5A不出停车场的类型，图5B不出每一个停车场的模板，并且图5C表不基于定 向按照每一个停车场分类的每一个停车场的模板。特别地，如图5C所示的，当按照定向对 模板进行分类时，可一同考虑边缘点的定向和亮度改变的定向。
[0034] 相似性计算单元160可被配置为基于已经基于车辆的移动而从当前图像帧选择 的感兴趣区域来计算识别到的停车场线与模板之间的相似性。特别地，感兴趣区域可由用 户选择，或者根据车辆的运动自动地选择。可基于停车场选择感兴趣区域，并且将参考图6A 至6D说明其示例性实施方式。图6A示出平行倒退停车，并且在此实施方式中，控制器可被 配置为基于车辆位置选择车辆后方区域作为感兴趣区域。图6B示出平行向前停车，并且在 此实施方式中，控制器可被配置为基于车辆位置选择车辆前方区域作为感兴趣区域。图6C 示出直角倒退停车，并且在此实施方式中，控制器可被配置为基于车辆位置选择车辆后方 区域作为感兴趣区域。此外，图6D示出直角向前停车，并且在此实施方式中，控制器可被配 置为基于车辆位置选择车辆前方区域作为感兴趣区域。
[0035] 此外，相似性计算单元160可被配置为通过将在当前图像帧的感兴趣区域内识别 到的停车场线与对于先前图像帧所生成的模板相比较来计算从当前图像帧识别的停车场 线与预设的模板之间的相似性。在相似性计算单元160中，基于强度的计算方法和基于边 缘的计算方法可应用于计算模板之间的相似性的方法。特别地，基于边缘的相似性计算方 法可包括使用Hausdorff距离值的算法、使用Hilbert扫描距离值的算法、以及倒角匹配 (Chamfer matching)算法。
[0036] 特别地，在使用Hausdorff距离值的相似性计算方法中，可计算在二维上检测到 的目标的轮廓信息以及模型的像素与轮廓的像素之间的距离以测量相似性。此外，使用 Hilbert扫描距离值的相似性计算方法可包括通过计算从二维的表面提取的轮廓的像素之 间的距离测量相似性。此外，使用倒角匹配算法的相似性计算方法可包括通过使参考图像 的轮廓信息与对等目标图像的轮廓信息相匹配的程序来测量两个图像之间的相似性。例 如，图7示出使用定向倒角匹配(在下文中称为DCM)的相似性计算操作。这里，DCM方法按 照定向来划分每一个图像的边缘点以计算倒角距离，并且然后将它们结合。
[0037] 在DCM方法中，相似性计算单元160可应用通过划分每一个边缘点的定向计算对 应于各个定向的倒角分数并通过其计算最终倒角分数的方法。特别地，用于计算对应于每 一个边缘点的各个定向的倒角分数的等式如下[等式1]。
[0038] [等式 1]
[0039]

【权利要求】
1. 一种用于为停车场进行描迹的设备，所述设备包括： 控制器，包括存储器及处理器，所述存储器被配置为存储程序指令并且所述处理器被 配置为执行所述程序指令，所述程序指令在执行时被配置为： 从拍摄车辆的环境的先前图像帧识别至少一个停车场； 根据识别到的停车场的停车场线的类型提取模板； 生成基于所述停车场的位置信息而变换的模板； 通过将从先前图像帧生成的模板与从当前图像帧识别的停车场线相比较来计算相似 性； 根据计算出的相似性确定停车场的位置；以及 基于从所确定的位置提取的所述停车场线的信息校正所述模板。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器进一步被配置为： 在特定范围内改变所述模板的所述停车场线的厚度和所述停车场的宽度；以及 生成多个模板。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器进一步被配置为： 当识别到不同类型的停车场时，按照所述停车场的每一种类型生成模板。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器进一步被配置为： 当将基于所述车辆的移动的感兴趣区域设置在所述当前图像帧上时，计算在所述感兴 趣区域内识别到的停车场线与所述模板之间的相似性。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器进一步被配置为： 当在所述当前图像帧上识别到的停车场被所述车辆或者障碍物遮挡时，通过反映来校 正计算出的相似性。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器进一步被配置为： 基于计算出的相似性来确定与在所述当前图像帧上识别到的所述停车场线对应的模 板的相似性最高时的位置及定向。
7. 根据权利要求6所述的设备，其中，所述控制器进一步被配置为： 通过将从所确定的位置提取的停车场线的厚度和停车场的宽度确定为最终模板的参 数来校正所述模板。
8. -种用于为停车场进行描迹的方法，所述方法包括： 通过控制器从拍摄车辆的环境的图像帧识别至少一个停车场； 通过所述控制器生成与识别到的停车场的停车场线对应的模板； 通过所述控制器通过将从当前图像帧识别的停车场线与从先前图像帧生成的模板相 比较来计算相似性； 通过所述控制器根据计算出的相似性确定所述停车场的位置；以及 通过所述控制器基于从所确定的位置提取的停车场线的信息校正所述模板。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，生成模板包括： 通过所述控制器在特定范围内改变所述模板的停车场线厚度和停车场宽度并且生成 多个模板。
10. 根据权利要求8所述的方法，其中，生成模板包括： 当识别到不同类型的停车场时，通过所述控制器按照所述停车场的每一种类型生成模 板。
11. 根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述相似性包括： 当将所述车辆的基于移动的感兴趣区域设置在所述当前图像帧上时，通过所述控制器 计算在所述感兴趣区域内识别到的停车场与所述模板之间的相似性。
12. 根据权利要求8所述的方法，其中，在计算所述相似性之后进一步包括： 当在所述当前图像帧上识别到的所述停车场线被遮挡时，通过所述控制器通过反映来 校正计算出的相似性。
13. 根据权利要求8所述的方法，其中，校正所述模板包括： 通过所述控制器将从所确定的位置提取的所述停车场线的厚度和所述停车场的宽度 确定为最终模板的参数。
14. 一种永久性计算机可读介质，包括由控制器执行的程序指令，所述计算机可读介质 包括： 从拍摄车辆的环境的先前图像帧识别至少一个停车场的程序指令； 根据识别到的停车场的停车场线的类型提取模板的程序指令； 生成基于所述停车场的位置信息而变换的模板的程序指令； 通过将从先前图像帧生成的模板与从当前图像帧识别的停车场线相比较来计算相似 性的程序指令； 根据计算出的相似性确定停车场的位置的程序指令；以及 基于从所确定的位置提取的所述停车场线的信息校正所述模板的程序指令。
15. 根据权利要求14所述的永久性计算机可读介质，进一步包括： 在特定范围内改变所述模板的停车场线厚度和停车场宽度并且生成多个模板的程序 指令。
16. 根据权利要求14所述的永久性计算机可读介质，进一步包括： 当识别到不同类型的停车场时按照所述停车场的每一种类型生成模板的程序指令。
17. 根据权利要求14所述的永久性计算机可读介质，进一步包括： 当将所述车辆的基于移动的感兴趣区域设置在所述当前图像帧上时计算在所述感兴 趣区域内识别到的停车场与所述模板之间的相似性的程序指令。
18. 根据权利要求14所述的永久性计算机可读介质，进一步包括： 当在所述当前图像帧上识别到的所述停车场线被遮挡时通过反映校正计算出的相似 性的程序指令。
19. 根据权利要求14所述的永久性计算机可读介质，进一步包括： 将从所确定的位置提取的所述停车场线的厚度和所述停车场的宽度确定为最终模板 的参数的程序指令。
【文档编号】G08G1/14GK104217611SQ201310482781
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】崔在燮, 柳成淑, 尹大仲, 蒋裕珍, 郑昊基, 徐在逵 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社, 汉阳大学校产学协力团