CN104554269B - 感兴趣区域设定装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及感兴趣区域设定装置及其方法，其设定方法主要包括以下步骤：获得包括车辆图像信息和车辆横摆角速度传感器值以及车速的CAN信号，基于获得的横摆角速度传感器值和车速计算弯曲之后，基于获得的图像信息和计算的弯曲计算变化值，然后通过计算的变化值决定感兴趣区域，通过决定的感兴趣区域图像信息实施图像处理，而且通过感兴趣区域的图像宽度和变化值之和决定感兴趣区域。本发明利用通过前方图像信息和车辆网络通信获得的车辆横摆角速度传感器值、车辆速度值计算的表示道路弯曲程度的弯曲值主动变更感兴趣区域，从而解决运算速度缓慢，信息受损等传统技术存在的问题，同时提升产品性能。

Description

感兴趣区域设定装置及其方法
技术领域
本发明涉及感兴趣区域设定装置及其方法。具体是，利用CAN信号的感兴趣区域设定装置及其方法。
背景技术
随着车辆安全问题日益突出，电子产品的发达，车辆上开始装配很多安全控制功能。例如使用摄像头、雷达、Rider等多种传感器，其中价廉、功能丰富的摄像头的使用比较广泛。
利用摄像头的功能包括车道检测、前方车辆碰撞检测、标志牌检测，并实现各种算法而被应用。
各种方法中包括设定感兴趣区域处理图像的方法，该方法是提前定下所需区域，只接收感兴趣区域或实施算法。
但在传统技术上，车辆上装配的摄像头位置是固定的，因此在弯道或倾斜路面上使用固定区域则无法接收信息，或者设定感兴趣区域太宽会导致运算速度缓慢，设定感兴趣区域太窄而导致处理图像时性能降低。
发明内容
本发明提供一种感兴趣区域设定装置及其方法，为一种利用车辆横摆角速度传感器值和CAN信号主动设定感兴趣区域的感兴趣区域设定装置及其方法。
本发明提供一种感兴趣区域设定装置，包括：获得车辆前方图像的摄像头部；获得表示车辆旋转角速度的横摆角速度传感器值和车速值的传感器部；基于获得的所述横摆角速度传感器值和所述车速值计算弯曲值，根据计算的所述弯曲值计算表示感兴趣区域移动量的变化值的变化值计算部；以及根据计算的所述变化值决定在所述车辆的前方图像中显示所述感兴趣区域的位置，并实施通过图像处理将所述决定位置的感兴趣区域和所述车辆前方图像合成起来的图像处理部。
本发明还提供一种感兴趣区域设定方法，该设定方法的实施步骤包括：获得车辆前方图像和表示车辆旋转角速度的横摆角速度传感器值以及车速值的步骤；基于所述横摆角速度传感器值和所述车速值计算弯曲值的步骤；基于计算的所述弯曲值计算表示感兴趣区域移动量的变化值的步骤；根据计算的所述变化值在所述车辆的前方图像内决定所述感兴趣区域显示位置的步骤；以及实施将所述决定位置的感兴趣区域和所述车辆的前方图像合成的图像处理的步骤。
本发明具有的优点在于：
本发明利用通过前方图像信息和车辆网络通信获得的车辆横摆角速度传感器值、车辆速度值计算的表示道路弯曲程度的弯曲值主动变更感兴趣区域，从而解决运算速度缓慢，信息受损等传统技术存在的问题，同时提升产品性能。
附图说明
图1是本发明实施例的感兴趣区域设定装置的结构图；
图2是本发明实施例的感兴趣区域设定方法的顺序图；
图3A和图3B是图示本发明实施例的直线道路和弯曲道路上的感兴趣区域的示意图。
图中:
110: 摄像头部； 120: 传感器部；
130: 变化值计算部； 140: 图像处理部；
150: 警报部。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中使用的术语仅用以说明实施例，并不是对本发明进行限制。本说明书中的单数形式，在文句中没有特别提示的前提下，也包含复数形式。说明书中使用的“包括（comprises）”或者“包括的(comprising)”不排除所涉及的构件、步骤、动作以及/或元件以外的一个以上的其它构件、步骤、动作以及/或元件的存在或者补充。
下面结合附图详细说明本发明实施例。
图1是本发明实施例的利用CAN信号的感兴趣区域设定装置的结构图。
如图1所示，本发明一个实施例的感兴趣区域设定装置包括摄像头部110、传感器部120、计算部130、图像处理部140和警报部150。
摄像头部110以获得车辆前方图像的结构，对车辆的前方实施拍摄而获得所述前方图像。
传感器部120包括检测车辆旋转角速度等横摆角速度传感器值的横摆角速度传感器和检测车速的车速传感器。
横摆角速度传感器可以包括车辆加速度传感器和陀螺仪传感器，可以利用由加速度传感器和陀螺仪传感器检测的值检测所述横摆角速度传感器值。
传感器部120通过CAN通信或LIN通信等车辆网络，将所述检测的车辆旋转角速度和所述检测的车速传送到所述变化值计算部。
变化值计算部130基于获得的横摆角速度传感器值和车辆速度值计算弯曲值，基于获得的图像信息和计算的弯曲值计算表示感兴趣区域移动量的变化值。
所述弯曲值可以采用所述横摆角速度传感器值除以所述车速值计算，所述变化值可以通过以摄像头部110的装配位置、视角、位置变化和曲线值等为变量的线性方程式计算。
具体是，变化值计算部130通过如“y=a×x +b”等线性方程式计算变化值。假设变化值为delta，x为弯曲值，将这些变量代入所述线性方程式则delta = a×弯曲值+b。此时，a是第一线性常数，b是第二线性常数，a和b根据摄像头装配位置、视角、用户所需的变化位置发生变化。
图像处理部140在计算的变化值（delta）和车辆的前方图像内感兴趣区域的左侧边或右侧边的x轴坐标值之间的合计，决定整个图像中显示感兴趣区域的位置。此时，所述感兴趣区域的宽度（Width）是固定的。
决定所述感兴趣区域的位置以后，所述图像处理部140实施将所述决定位置的感兴趣区域和所述车辆前方图像合成起来的图像处理过程。在这里，所述感兴趣区域的规格根据清晰度、图像大小、前方图像的整个宽度和变化值不同地设定。
图像处理部140基于变化值固定上侧和下侧，变更左侧或右侧而决定感兴趣区域。感兴趣区域为长方形形态，由左侧、右侧、上侧和下侧构成。
报警部150在图像处理部140对感兴趣区域的决定失败时传送报警提示信息。具体是，警报部150从发生警报音和提示广播中选择其中一种运行而向驾驶者传递警报信息。警报部150运行指示灯亮灯而向驾驶者传送警报信息。
图2是显示本发明实施例的感兴趣区域设定方法的顺序图。
如图2所示，首先获得车辆图像信息和车辆横摆角速度传感器值以及车速值（S210步骤）。具体是，通过摄像头部110获得车辆图像信息，从由横摆角速度传感器和车速传感器组成的传感器部120分别获得横摆角速度值和车速值。
然后基于获得的横摆角速度值和车速计算弯曲值（S220步骤）。具体是，变化值计算部130用横摆角速度值除以车速值计算。
然后，基于计算的弯曲值计算变化值（S230步骤）。具体是，根据以摄像头的装配位置、摄像头的视角、摄像头的位置变化及弯曲值为变量的线性方程式计算变化值。
然后，根据计算的变化值决定感兴趣区域的位置（S240步骤）。具体是，通过具体计算的变化值和感兴趣区域的左侧边或右侧边的x轴坐标值之间的合计，决定在前方图像中的感兴趣区域的位置。此时，固定感兴趣区域的整体规格，变更感兴趣区域的左侧边x轴坐标值或右侧边的x轴坐标值而决定感兴趣区域的位置。
随后实施将决定位置的感兴趣区域和所述前方图像合成起来的图像处理过程（S250步骤）。就是说实施在前方图像内将决定位置的感兴趣区域向水平方向移动的图像处理。所述图像处理可以解释为将决定位置的感兴趣区域与所述前方图像合成起来的处理过程。
图3A和图3B是图示本发明实施例的直线道路和弯曲道路上的感兴趣区域的示意图。
如图3A和图3B所示，基准感兴趣区域30为长方形，由左边（LEET）、右边（RIGHT）、上边（TOP）、下边（BOTTOM）四个边组成。
根据本发明实施例，在前方图像内，上边的y轴坐标值（y2）和下边的y轴坐标值（y1）无论道路的弯曲值如何均被固定，根据弯曲值变更左边（LEFT）的x轴坐标值（x1）或右边（RIGHT）的x轴坐标（x2）。
定义感兴趣区域的宽度=右侧坐标值（x2）-左侧坐标值（x1）+1，并假设感兴趣区域的宽度（width）是固定的。在这里，宽度单位是像素坐标中的横向像素数。
变更左侧边的x轴坐标值（x1）或右侧边的x轴坐标值（x）中的某一个时感兴趣区域30的宽度被固定而求出另一个。并利用弯曲信息求出变化值（delta）。
例如，固定左侧边的x轴坐标值，求出右侧坐标值。即左边的x轴坐标值=右边的x轴坐标值-感兴趣区域的宽度+1。此时，右边的x轴坐标值=感兴趣区域的宽度+变化值，利用线性方程式求变化值，则变化值=a×弯曲值+b。在这里，第一线性常数a和第二线性常数b是根据用户变更的区域决定的。
例如，图像清晰度为640×480，变化的x轴坐标值变更范围为100～540，弯曲值的整体范围为-8 ～ 8时求变化值（delta）的说明如下。
弯曲值根据横摆角速度传感器值决定。因此，横摆角速度传感器值为负值，则弯曲值也是负值。负的弯曲值表示车辆右转。
横摆角速度值是正的，则弯曲值也是正的，正的弯曲值表示车辆左转。
基准感兴趣区域30的左边x轴坐标值设定为220，则右边x轴坐标值设定为420，上边的y轴坐标值设定为200，下边的y轴坐标值设定为400。
计算变更的感兴趣区域30’坐标，则右边x轴坐标值=640+(a×弯曲值+ b)。
a为0，则表示直线区段，故感兴趣区域成为基准感兴趣区域。因此，在420=640+b中，b=-220。
例如，驾驶者右转车辆将感兴趣区域变更为最大范围的坐标值时最大限度地右转而弯曲值为最小的负值，故弯曲值为-8。
因此, 根据右侧坐标=图像宽度640+变化值, 变化值= a×弯曲值+ b的数式如下。
在540 =640+ ((a×-8) -220)中求a则a=-15。
随之，a、b分别为-15和-220。
然后求变化值，即在变化值=a×弯曲值+b中将a= -15、b= -220、弯曲值= -8代入，则变化值为-100。然后，在右侧坐标=640+变化值中，右侧坐标为540。而左侧坐标=右侧坐标200，左侧坐标是340。
如图3和图3B所示，左侧图图示普通感兴趣区域，右侧图是利用弯曲信息变更的感兴趣区域图示。右侧图是变更之前的感兴趣区域坐标为（左侧、右侧）=（420、220）。车辆右转后感兴趣区域也应向右侧移动。
随之，在本发明中利用弯曲信息变更之后的感兴趣区域坐标为（左侧、右侧）=（340、540），由此得知感兴趣区域由左侧向右侧移动。
根据本发明，获得包括车辆图像信息和车辆横摆角速度传感器值以及车速的CAN信号，基于获得的横摆角速度传感器值和车速计算弯曲之后，基于获得的图像信息和计算的弯曲计算变化值以后利用计算的变化值决定感兴趣区域的位置。
因此，利用通过CAN通信获得的车辆横摆角速度传感器值，根据弯曲主动地变更感兴趣区域而解决传统技术上存在的运算速度缓慢或信息受损的问题，同时提升产品性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (15)

1.一种感兴趣区域设定装置，其特征在于，包括：
获得车辆前方图像的摄像头部；
获得表示车辆旋转角速度的横摆角速度传感器值和车速值的传感器部；
基于获得的所述横摆角速度传感器值和所述车速值计算弯曲值，根据计算的所述弯曲值计算表示感兴趣区域移动量的变化值的变化值计算部；以及
根据计算的所述变化值和感兴趣区域的左侧边或右侧边的x轴坐标值之间的合计决定在所述车辆的前方图像中固定所述感兴趣区域的整体规格并将所述感兴趣区域向水平方向移动的位置，并实施通过图像处理将所述决定位置的感兴趣区域和所述车辆前方图像合成起来的图像处理部。
2.根据权利要求1所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述变化值计算部采用所述横摆角速度传感器值除以所述车速值而计算所述弯曲值。
3.根据权利要求1所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述变化值计算部基于所述摄像头部的装配位置、所述摄像头部的视角、所述摄像头部的位置变化以及所述弯曲值，通过线性方程式计算变化值。
4.根据权利要求3所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述变化值计算部对将第一线性常数乘以弯曲值的结果值加上第二线性常数而计算出所述变化值。
5.根据权利要求1所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述图像处理部固定住所述感兴趣区域的上边y轴坐标值和下边的y轴坐标值，变更左侧边或右侧边的x轴坐标值而决定所述感兴趣区域的位置。
6.根据权利要求1所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述感兴趣区域以长方形形态，由左边、右边、上边和下边构成。
7.根据权利要求1所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述图像处理部还包括感兴趣区域的位置决定失败时输出警报提示的警报部。
8.根据权利要求7所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述警报部输出包括警报音和警报提示信息中至少一个的警报提示信息。
9.根据权利要求7所述的感兴趣区域设定装置，其特征在于，
所述警报部将指示灯亮灯作为所述警报提示信息输出。
10.一种感兴趣区域设定方法，其特征在于，该设定方法的实施步骤包括：
获得车辆前方图像和表示车辆旋转角速度的横摆角速度传感器值以及车速值的步骤；
基于所述横摆角速度传感器值和所述车速值计算弯曲值的步骤；
基于计算的所述弯曲值计算表示感兴趣区域移动量的变化值的步骤；
根据计算的所述变化值和感兴趣区域的左侧边或右侧边的x轴坐标值之间的合计在所述车辆的前方图像内决定固定所述感兴趣区域的整体规格并将所述感兴趣区域向水平方向移动的位置的步骤；以及
实施将所述决定位置的感兴趣区域和所述车辆的前方图像合成的图像处理的步骤。
11.根据权利要求10所述的感兴趣区域设定方法，其特征在于，
计算所述弯曲值的步骤是将所述横摆角速度传感器值除以所述车速值而计算的步骤。
12.根据权利要求10所述的感兴趣区域设定方法，其特征在于，
计算所述变化值的步骤是基于摄像头的装配位置、所述摄像头的视角、所述摄像头的位置变化以及所述弯曲值通过线性方程式计算变化值的步骤。
13.根据权利要求12所述的感兴趣区域设定方法，其特征在于，
计算所述变化值的步骤是对于将第一线性常数和弯曲值相乘的结果加上第二线性常数而计算所述变化值的步骤。
14.根据权利要求10所述的感兴趣区域设定方法，其特征在于，
所述决定感兴趣区域的显示位置步骤是，基于所述变化值固定感兴趣区域的上边y轴坐标值和下边y轴坐标值，变更左边x轴坐标值或右边x轴坐标值而决定所述感兴趣区域位置的步骤。
15.根据权利要求10所述的感兴趣区域设定方法，其特征在于，
实施所述图像处理的步骤是，根据决定的所述感兴趣区域的位置将所述感兴趣区域在所述车辆前方图像内向水平方向移动的步骤。
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