用于识别对象的监测系统和方法与流程

本披露内容涉及一种在机动车辆的乘客舱中使用的监测系统，更具体地，涉及一种用于识别机动车辆的乘客舱内的对象的监测系统。

背景技术：

1、驾驶员监测系统通常实施在舱内或安装在机动车辆的仪表板区域，以监测驾驶员的状态，检测驾驶员的分心、疲劳和/或健康状况，使得可以触发高级驾驶功能(例如，安全警告或自动驾驶功能)，以确保驾驶员在道路上的安全。

2、在最好的情况下，监测系统的相机模块会捕获到允许该监测系统处理和确定驾驶员的状态的清晰图像。然而，需要对驾驶员身体特征的细节进行深度分析。传统的监测系统使用850nm或940nm的近红外(nir)照明，其提供的带宽非常窄且光谱信息有限。由于人类皮肤的真皮层和驾驶员面部轮廓的不同，辨认驾驶员的身体特征通常涉及分析所捕获的图像上出现的复杂反射或多次反射的挑战，除此之外，区分车辆座椅织物与驾驶员服装也可能具有挑战性。这意味着驾驶员监测系统将需要非常广泛的图像辨认算法来对这种照明条件下捕获到的图像进行分析。

3、农业中使用的传统解决方案是使用相机，即使用光学涂层或光学滤波器来让相机实现对多波段图像的捕获。尽管如此，这种解决方案是昂贵的，并且需要复杂的制造过程来生产适合于安装在机动车辆的仪表板区域上的小型相机或图像传感器。

4、因此，需要提供一种用于识别机动车辆的乘客舱内的目标的监测系统和方法，以至少改善上面所讨论的一些问题。此外，通过随后结合附图和本披露内容的背景技术而给出的详细描述和所附权利要求，其他期望的特点和特征将变得显而易见。

技术实现思路

1、本披露内容的目的通过一种用于识别机动车辆的乘客舱中的对象的监测系统来解决，该监测系统包括：

2、·成像模块，该成像模块可操作用于捕获多光谱图像，该成像模块包括

3、○多个光源，该多个光源可操作用于发射光线；

4、以及

5、·处理单元，该处理单元可操作用于开启/关闭该多个光源中的每一个，其特征在于：

6、·该多个光源中的每一个可操作于

7、○不同的光谱带宽；

8、以及

9、·该处理单元被配置为操作该多个光源，使得

10、○来自该多个光源中的至少两个光源的发射光线形成具有单一波长的组合光线，

11、从而使得该成像模块可操作用于捕获乘客舱的多光谱图像，其中，这些多光谱图像至少包括该组合光线。

12、本披露内容的上述方面的优点产生了一种用于识别机动车辆的乘客舱内的对象的监测系统。这是通过将来自在不同光谱带宽下操作的至少两个光源的至少两个光线组合成具有单一波长的组合光线从而实现具有更宽波长和/或多个波长的单个光线来实现的。因此，捕获的图像包括从在不同光谱带宽下操作的光线得到的组合光线，从而会产生多光谱图像，而无需更换带有多个滤波器或涂层的相机或成像设备。

13、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

14、该处理单元可操作用于

15、按顺序开启该多个光源中的至少两个光源，以组合来自该多个光源中的至少两个光源的发射光线，

16、从而使得该组合光线具有单一波长。

17、本披露内容的以上方面的优点是按顺序开启以不同光谱带宽操作的至少两个光源，使得依次或一个接一个地每次仅开启一个以一个带宽操作的光源。因此，由成像模块捕获到的多光谱图像示出了以不同光谱带宽或不同波长范围捕获到的对象。该特征允许对出现在捕获的多光谱图像中的不同类型的对象进行识别或辨认。

18、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

19、由该成像模块捕获到的多光谱图像至少包括

20、第一光谱带宽内的第一反射点；以及

21、第二光谱带宽内的第二反射点。

22、本披露内容的以上方面的优点是产生了示出至少两个反射点的多光谱图像，其中每个反射点是在不同的光谱带宽内被捕获的，从而使得可以对在该多光谱图像中捕获到的对象进行深度分析。

23、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

24、该处理单元可操作用于

25、同时开启该多个光源中的至少两个光源，以组合来自该多个光源中的至少两个光源的发射光线，

26、从而使得该组合光线具有单一波长。

27、本披露内容的以上方面的优点是同时或在相同的时间开启以不同光谱带宽操作的至少两个光源。该特征允许在单个多光谱图像中捕获乘客舱内的在不同带宽下具有不同反射率的不同材料。因此，在由该成像模块捕获到的多光谱图像中，可以容易地识别出反射率差异。

28、优选的是如上所述的监测系统或如上作为优选所述的监测系统，进一步包括：

29、分析器模块，该分析器模块可操作用于确定捕获的这些多光谱图像中的对象。

30、本披露内容的以上方面的优点是通过分析器模块执行对象识别过程，以便确定由成像模块捕获到的多光谱图像中的对象的不同类型。

31、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

32、该分析器模块可操作用于

33、·检索预存储在存储器中的反射曲线；以及

34、·将捕获的多光谱图像对照检索到的反射曲线进行比较，

35、以便识别预存储在该存储器中的该反射曲线相较于捕获的该多光谱图像之间的像素强度差。

36、本披露内容的以上方面的优点是将由该成像模块捕获到的多光谱图像与预存储在分析器模块的存储器中的反射曲线进行比较，从而使得可以识别捕获的该多光谱图像与从存储器中检索到的反射曲线之间的像素强度差。

37、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

38、响应于识别的该像素强度差是预定值，

39、该分析器模块可操作用于确定捕获的该多光谱图像中的对象是否是人类的器官。

40、本披露内容的以上方面的优点是产生了对在多光谱图像中捕获到的对象的识别或辨认，其中，在基于比较得到的像素强度差是预定值的情况下，该分析器模块确定在该多光谱图像中捕获到的对象是人类的器官。

41、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

42、该人类的器官是人类的皮肤。

43、本披露内容的以上方面的优点是将识别或辨认到人类的器官是人类的皮肤。

44、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

45、该分析器模块可操作用于

46、·检索预存储在存储器中的反射曲线；

47、·在捕获的该多光谱图像的光谱范围内对至少一个反射点进行采样；以及

48、·将采样的该至少一个反射点对照检索到的该反射曲线上的光谱范围进行比较，该光谱范围与进行采样的光谱范围处于相同的光谱范围中，

49、以便识别由该成像模块捕获到的该多光谱图像中的对象的类型。

50、本披露内容的以上方面的优点是应用采样过程，其方式为从由成像模块捕获到的多光谱图像的光谱范围中选择至少一个反射点并将该至少一个反射点对照从分析器模块的存储器中检索到的反射曲线进行比较。该特征允许分析器模块在所选光谱带宽范围内对至少一种类型的对象进行识别。

51、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

52、该分析器模块可操作用于

53、对照检索到的反射曲线对第一反射点和第二反射点进行采样。

54、本披露内容的以上方面的优点是从该多光谱图像中选择至少两个反射点，以便对照从存储器中检索到的反射曲线进行比较。该特征允许分析器模块以不同光谱带宽识别该多光谱图像中的对象。

55、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

56、该第一反射点和该第二反射点在该组合光线的单一波长的光谱范围内。

57、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

58、该组合光线的单一波长在近红外波长内。

59、本披露内容的以上方面的优点是捕获近红外波长内的多光谱图像。该特征对于车辆应用特别有利。

60、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

61、该成像模块进一步包括用于驱动多个光源中的每一个的驱动器。

62、本披露内容的以上方面的优点是产生了独立的成像模块，该成像模块包括用于开启或关闭多个光源的驱动器。

63、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

64、该处理单元为二进制空间分区。

65、本披露内容的以上方面的优点是产生了处理单元，该处理单元被配置为实施该监测系统的细分，使得该成像模块可以是主监测系统的子系统。该特征允许执行用于辅助该成像模块或该设备的计算机软件产品。

66、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

67、该处理单元是与该成像模块电子通信的主控制器。

68、本披露内容的以上方面的优点是产生了处理单元，该处理单元被配置为通过经由电子通信向子系统(即成像模块)传输数据信息来实施该监测系统的细分。

69、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

70、该处理单元包括分析器模块。

71、本披露内容的以上方面的优点是产生了处理单元，该处理单元被配置为实施或执行本文所披露的分析器模块的功能。

72、优选的是如上所述或如上作为优选所述的监测系统，其中：

73、反射曲线包括不同对象的光谱测量结果。

74、本披露内容的以上方面的优点是产生了反射曲线，该反射曲线涵盖了通常会在乘客舱内发现的不同对象的光谱测量结果，以用作对象识别的参考。

75、本披露内容的目的通过一种识别机动车辆的乘客舱中的对象的方法来解决，该方法包括：

76、执行预存储在处理单元的存储器中的一组指令，以：

77、将从至少两个光源发射的光线组合成具有单一波长的组合光线，每个光源在不同的光谱带宽下操作；

78、捕获乘客舱的多光谱图像；

79、以及

80、识别在该多光谱图像中捕获到的对象。

81、本披露内容的以上方面的优点产生了一种通过使用具有至少两个光源的成像模块捕获多光谱图像来识别机动车辆的乘客舱内的对象的方法，每个光源在不同的光谱带宽下操作。

82、优选的是如上所述的或如上作为优选所述的识别机动车辆的乘客舱内的对象的方法，其中：

83、用于将从至少两个光源发射的光线组合成具有单一波长的组合光线的该组指令包括：

84、按顺序开启该至少两个光源；

85、或者

86、同时开启该至少两个光源。

87、本披露内容的以上方面的优点是按顺序开启以不同光谱带宽操作的至少两个光源，使得依次或一个接一个地每次仅开启一个以一个带宽操作的光源。因此，由成像模块捕获到的多光谱图像示出了以不同光谱带宽或不同波长范围捕获到的对象。该特征允许对出现在捕获的多光谱图像中的不同类型的对象进行识别或辨认。相比之下，同时或在相同的时间开启以不同光谱带宽操作的至少两个光源的优点允许在单个多光谱图像中捕获乘客舱内的在不同带宽下具有不同反射率的不同材料。因此，当同时开启该多个光源时，在由成像模块捕获到的多光谱图像中，可以容易地识别出反射率差异。

88、优选的是如上所述的或如上作为优选所述的识别机动车辆的乘客舱内的对象的方法，其中：

89、将捕获的该多光谱图像的至少两个反射点对照从处理单元的存储器中检索到的反射曲线进行比较，以便识别在该多光谱图像中捕获到的对象的类型。

90、本披露内容的以上方面的优点是对象识别过程，该对象识别过程用于通过将该多光谱图像的至少两个参考点对照预存储在存储器中的反射曲线进行比较来识别在该多光谱图像中捕获到的一种或多种类型的对象。

91、优选的是如上所述的或如上作为优选所述的识别机动车辆的乘客舱内的对象的方法，其中：

92、识别捕获的该多光谱图像的至少一个反射点与检索到的该反射曲线的至少两个反射点之间的像素强度差；以及

93、响应于该像素强度差是预定值，确定该对象是人类的器官。

94、本披露内容的以上方面的优点是识别出在多光谱图像中捕获到的对象是人类的器官。

95、优选的是如上所述的或如上作为优选所述的识别机动车辆的乘客舱内的对象的方法，其中：

96、在捕获的该多光谱图像的光谱范围内对至少一个反射点进行采样；以及

97、将采样的至少一个反射点与在同进行采样的光谱范围处于相同的光谱范围内检索到的反射曲线的至少一个点进行比较，

98、以便识别捕获的该多光谱图像中的对象的类型。

99、本披露内容的以上方面的优点是应用采样过程，其方式为从由成像模块捕获到的多光谱图像的光谱范围中选择至少一个反射点并将该至少一个反射点对照从分析器模块的存储器中检索到的反射曲线进行比较。该特征允许分析器模块在所选光谱带宽范围内对至少一种类型的对象进行识别。

100、优选的是如上所述的或如上作为优选所述的识别机动车辆的乘客舱内的对象的方法，其中：

101、本披露内容的目的通过一种计算机软件产品来解决，该计算机软件产品包括可由处理单元读取的非暂态存储介质，该非暂态存储介质上存储有一组指令，用于使如上所述的系统或如上作为优选的所述的系统。

102、本披露内容的这一方面的优点是产生了一种计算机软件产品，该计算机软件产品可以被预存储在非暂态存储介质中，以执行用于捕获机动车辆的乘客舱内的多光谱图像的一组指令，并识别在该多光谱图像中捕获到的对象。

103、本披露内容的目的通过一种其上存储有如上所述或如上作为优选所述的计算机软件产品的非暂态存储介质来解决。

104、本披露内容的这一方面的优点是产生了一种非暂态存储介质，该非暂态存储介质被配置为执行用于捕获机动车辆的乘客舱内的多光谱图像的一组指令，并识别在该多光谱图像中捕获到的对象。