CN104252630B - 物体识别系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的物体识别系统，可包括：传送部，使其对物体传送具有相互不同波长的激光，包括一个以上的发光部；接收部，接收从所述物体反射的反射光，获取对所述物体的大小、速度、号码牌、反射板、物体材质的反射光信息；及处理部，保存对车辆、二轮车及步行者的物体特征信息，比较通过所述接收部接收的所述物体的反射光信息与所述物体的特征信息，将所述物体分类为车辆、二轮车及步行者进行识别。

Description

物体识别系统
技术领域
本发明涉及在车辆的物体识别系统，更详细地说涉及利用多重波长的LIDAR传感器，可具有高分类性能的物体识别系统。
背景技术
最近，正在开发识别车辆前方步行者，存在碰撞危险的情况，警告驾驶员，或自动执行制动控制或转向控制，进而避免碰撞的系统。
为了良好运作这种系统，应先行准确快速的判别，车辆前方的物体是步行者还是车辆，还是除此以外的其他物体。
识别前方物体的方法，有利用现在正在使用的摄像头的方法、利用距离传感器的方法等。
利用摄像头的方法，有利用红外线摄像头、立体摄像、单镜头等的方法。利用距离传感器的方法，有利用超声波传感器的方法、利用雷达的方法、利用距离雷达的方法等。
但是，这种方法在准确快速判别前方障碍物上是有限度的。
（先行技术文献）
（专利文献）
韩国公开专利公报第2009-0021724号（申请日：2007.08.28）
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明提供物体识别系统的目的在于，使用多重波长的激光识别物体，通过对该物体的反射光特征可分类物体，因此物体识别的可靠性高。
（解决发明的手段）
本发明的物体识别系统，可包括：传送部，使其对物体传送具有相互不同波长的激光，包括一个以上的发光部；接收部，接收从所述物体反射的反射光，获取对所述物体的大小、速度、号码牌、反射板、物体材质的反射光信息；及处理部，保存对车辆、二轮车及步行者的物体特征信息，比较通过所述接收部接收的所述物体的反射光信息，与所述物体的特征信息，识别所述物体分类为车辆、二轮车及步行者。
在这里，所述处理部，可包括：学习机，保存所述物体的特征信息；分类机，比较所述物体的反射光信息与所述物体的特征信息，分类所述物体。
另外，所述学习机，包括对车辆、二轮车、步行者及未确认物体的物体特征信息。所述物体的特征信息，可以为根据物体的大小、速度、反射率是否存在反射板与号码牌数量、物体材质。
另外，所述分类机，比较通过所述接收部接收的所述反射光信息，与保存在所述学习机的所述特征信息，可增加对车辆、二轮车、步行者及未确认物体的加重值。
另外，所述分类机，若所述反射光信息的所述物体的大小，与所述特征信息的车辆大小类似，增加对车辆的加重值，若所述物体的大小小于所述特征信息的车辆大小，可增加对二轮车及步行者的加重值。
另外，所述分类机，若所述反射光信息的所述物体速度，快于所述特征信息的步行者速度，增加对车辆及二轮车的加重值，若所述物体速度与所述特征信息的步行者速度类似，可增加对步行者的加重值。
另外，所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，在所述物体存在1个以上的反射板的情况，增加对车辆的加重值，在所述物体存在1个反射板的情况，增加对车辆及二轮车的加重值，在所述物体不存在反射板的情况，增加对步行者及未确认物体的加重值。
另外，所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，在所述物体存在号码牌的情况，增加对车辆及二轮车的加重值，在所述物体不存在号码牌的情况，增加对步行者及未确认物体的加重值。
另外，所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，所述物体的材质为金属的情况，增加对车辆及二轮车的加重值，所述物体的材质为布料及皮肤的情况，增加对步行者的加重值，所述物体的材质为金属与布料或皮肤混合的情况，增加对二轮车的加重值。
另外，所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，若所述物体的材质与保存在所述学习机的物体特征信息的反射率类似性低，增加对未确认物体的加重值。
（发明的效果）
根据本发明的物体识别系统，通过从物体接收的激光反射光，比较物体的反射光信息与保存在学习机的物体特征信息，增加车辆、二轮车、步行者等的加重值，进而可提供高识别物体性能。
附图说明
图1是根据本发明实施例的物体识别系统的概略图。
图2是图1的处理部的概略图。
图3是显示保存在学习机的物体特征信息的概略图。
图4是以学习机的特征为基础分类物体的概略图。
（附图标记说明）
100：物体识别系统
110：传送部
111、112：第1及第2发光部
120：接收部
121、122：APD
130：处理部
131：检测部
132：分类部
133：学习机
134：分类机
具体实施方式
以下，参照附图，对根据本发明优选实施例的物体识别系统进行详细说明。
如图1所示，本实施例的物体识别系统100，可包括：传送部110，包括第1发光部111与第2发光部112，传送多重波长的激光；接收部120，包括两个APD(Avalanche PhotoDiode，雪崩光电二极管)，接收从物体反射的反射光信息；及处理部130，从通过接收部120接收的反射光信息识别物体。
传送部110，为使多重波长的激光传送至车辆前方物体，包括第1及第2发光部111、112。第1发光部111与第2发光部112，可发光相互不同波长的激光。在本实施例，第1发光部111可发光具有950nm波长的激光，第2发光部112可发光具有1550nm波长的激光。与此不同，若在第1及第2发光部111、112发光的激光具有相互不同的波长，其波长可自由变形。
接收部120，使从传送部110发光的激光接收根据物体反射的反射光，可包括第1及第2APD121、122，并且在第1及第2APD121、122的前方，可具有为了将发散光变换为平行光的第1及第2透镜123、124。
另外，接收部120通过接收的反射光，获取对物体的反射光信息。即，获取对通过物体大小、物体速度，从物体反射的反射光的反射量可获取的反射板数量、是否存在号码牌与显示对物体材质的信息，及对与物体之间的距离信息的距离值，与显示物体位置的坐标值的信息。
处理部130，作为为了通过从接收部120接收的反射光信息识别车辆前方物体，如图2所示可包括检测部131与分类部132。
检测部131，利用在接收部120传达的距离信息，将具有相同距离值的周边领域检测为一个物体，可检测关注领域(ROI;Region of Interest)。
分类部132，通过以接收部120接收的反射光信息，可分类关注领域的物体，并且本实施例的分类部132，可包括：学习机133，保存对物体种类的物体特征；与分类机134，比较通过接收部120接收的反射光信息与保存在学习机133的物体特征，分类物体。与此相同，通过分类机134，可将车辆前方物体分类为车辆、步行者、二轮车及未确认物体。
在学习机133，保存分别对车辆、二轮车、步行者的特征信息。如图3所示，特征信息可区分为物体大小、速度、反射率特征，并且根据反射率特征，可区分反射板数量、是否存在号码牌，物体材质。
在本实施例，分类物体时使用的反射量(radiance)，可代替为使用反射率(反照率；Albedo)。
反射激光将待分类的物体假设为朗伯表面(lambertian surface)时，固有反射率的反照率(albedo)，根据物体的材质与光的波长具有一定的值。
朗伯表面(lambertian surface)，是指根据物体表面的角度的反射光的强度，固定为法线与反射光方向之间的角度变为余弦函数值。即，与反射度的角度无关的固定为在单位立体角度，具有以所有方向的均匀光速的反射体。
相反，在本实施例的接收部120接收的反射量(radiance)，根据物体形态、照明、时间点，就算是相同的物体也具有不同的值。因此，为了在分类部132正确的分类物体，应使用具有物体固有特性的反照率，并且考虑实际车辆识别系统的适用环境时，从接收部120获取的反射量(radiance)，可代替为反照率（反射率）。
光的反射量，以灰度值(I)测量，并且以根据物体材质(material)的反照率K，与物体的形态(shape)、照明(illumination)、时间点(viewpoint)相关要素G相乘表示。
另一方面，若考虑实际车辆环境，照明及时间被固定，并且由于物体（车辆、二轮车、步行者等）具有类似形态的特征，因此可假设光的强度、物体的几何学性构造是相同的。因此，可将LIDAR传感器的反射量，假设为根据光的波长的反射率固定的反照率。
因此，在实际车辆识别系统的适用环境，其他物体间的G值几乎类似，反射量的差异会显示物体材质的差异。因此根据不同材质的物体种类，可将反照率简化为单纯的比较反射量。
即，本实施例的分类机134，将从接收部120接收的多重波长的反射光的反射量代替为反照率（反射率），与根据保存在学习机133的物体种类的反射率特征进行比较，可使用为识别该物体的变数。
如图4所示，本实施例的物体时别系统100，比较保存在学习机133的物体特征，与通过接收部120接收的物体特征，增加对应该物体的物体加重值，进而可分类接收的物体。
在本实施例，分类机134具有对车辆、二轮车、步行者及未确认物体的加重值，这可分别对应为W(V)、W(B)、W(P)及W(U)。
例如，分类机134以通过接收部120接收的物体反射光信息为基础，比较物体大小与学习机133的物体特征（大小），若物体大小与保存在学习机133的物体特征（大小）类似，增加相当于车辆的W(V)，若物体大小小，可增加相当于二轮车与步行者的W(B)与W(P)。另外，若物体的速度快，可增加相当于车辆与二轮车的W(V)与W(B)。
另外，分类机134以通过接收部120接收的物体反射率特征为基础，在该物体存在1个以上的反射板的情况，增加相当于车辆的W(V)，存在1个反射板的情况，增加相当于车辆与二轮车的W(V)与W(B)，不存在反射板的情况，可增加相当于步行者及未确认物体的W(P)及W(U)。
另外，分类机134，以通过接收部120接收的物体反射率特征为基础，在该物体存在号码牌的情况，可增加相当于车辆与二轮车的W(V)与W(B)，不存在号码牌的情况，可增加相当于步行者及未确认物体的W(P)及W(U)。
另外，分类机134，以通过接收部120接收的物体反射率特征为基础，该物体的材质为金属材质的情况，可增加相当于车辆与二轮车的W(V)与W(B)，布料或皮肤的情况，增加相当于步行者的W(P)，金属与布料或皮肤一起的情况，可增加相当于二轮车的W(B)，物体的材质与保存在学习机133的反射率特征类似性低的情况，即，未确认物体的情况，可增加相当于步行者及未确认物体的W(P)及W(U)。
与此相同，本实施例的分类机134，将物体大小、速度、反射板、号码牌、材质，综合性的与保存在学习机133的物体特征信息进行比较，增加车辆、二轮车、步行者等的加重值，进而可分类该物体，与传统的相比可提高物体的识别性能。
以上，参照本发明的实施例，对雷达传感器系统进行了说明，但是本发明的权利范围并不限定在上述的实施例，并且在不超过本发明的思想范围内，可进行修改、变更及多样的变形实施例，对技术人员来说是显而易见。

Claims (5)

1.一种物体识别系统，其特征在于，包括：
传送部，使其对物体传送具有相互不同波长的激光，包括一个以上的发光部；
接收部，接收从所述物体反射的反射光，获取对所述物体的大小、速度、号码牌、反射板及物体材质的反射光信息；及
处理部，保存对车辆、二轮车及步行者的物体特征信息，比较通过所述接收部接收的所述物体的反射光信息，与所述物体的特征信息，识别所述物体分类为车辆、二轮车、步行者及未确认物体，
所述处理部，包括：
学习机，保存所述物体的特征信息；
分类机，比较所述物体的反射光信息与所述物体的特征信息，分类所述物体，
所述学习机，包括对车辆、二轮车、步行者及未确认物体的物体特征信息，所述物体的特征信息为，物体的大小、速度及根据反射率的是否存在反射板与号码牌数量、物体材质，
所述分类机，比较通过所述接收部接收的所述反射光信息与保存在所述学习机的所述特征信息，增加对车辆、二轮车、步行者及未确认物体的加重值，
所述分类机，若所述反射光信息的所述物体大小，大于或等于所述特征信息的车辆大小，增加对车辆的加重值，若所述物体的大小小于所述特征信息的车辆大小，增加对二轮车及步行者的加重值，
所述分类机，若所述反射光信息的所述物体速度，快于所述特征信息的步行者速度，增加对车辆及二轮车的加重值，若所述物体速度小于或等于所述特征信息的步行者速度，增加对步行者的加重值，
所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，在所述物体存在2个以上的反射板的情况，增加对车辆的加重值，在所述物体存在1个反射板的情况，增加对车辆及二轮车的加重值，在所述物体不存在反射板的情况，增加对步行者及未确认物体的加重值，
所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，在所述物体存在号码牌的情况，增加对车辆及二轮车的加重值，在所述物体不存在号码牌的情况，增加对步行者及未确认物体的加重值，
所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，所述物体的材质为金属的情况，增加对车辆及二轮车的加重值，所述物体的材质为布料及皮肤的情况，增加对步行者的加重值，所述物体的材质为金属与布料或皮肤混合的情况，增加对二轮车的加重值。
2.根据权利要求1所述的物体识别系统，其特征在于，
所述传送部，使激光传送至所述物体，包括第1发光部及第2发光部，所述第1发光部与第2发光部，发光相互不同波长的激光。
3.根据权利要求2所述的物体识别系统，其特征在于，
所述第1发光部，发光具有950nm波长的激光；第2发光部，发光具有1550nm波长的激光。
4.根据权利要求3所述的物体识别系统，其特征在于，
所述接收部，包括：一个以上的APD，接收从所述物体反射的反射光；及一个以上的透镜，将发散光变换为平行光。
5.根据权利要求1所述的物体识别系统，其特征在于，
所述分类机，以所述反射光信息的反射率为基础，若所述物体的材质与保存在所述学习机的物体特征信息的反射率类似性低，增加对未确认物体的加重值。
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