CN106778534B - 一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其步骤为：（1）通过车载摄像头实时捕获行车前进方式的动态视频；（2）对视频中出现的亮光区域进行识别判断：如果亮光区域逐步缩小，则忽略不考虑；（3）如果亮光区域长时间不变或者逐步变大，则对该区域进行图像黑白二值化，然后在二值图中检测亮光区域的圆形度；（4）将亮光区域的垂直投影进行空间位置比较；（5）分析亮光区域与本车的相对位置关系。本发明可以准确的区分行车周围的路灯和相向行驶车辆的车灯，在判断出对面出现相向行驶的车辆后，快速的进行本车远、近光灯的切换，有效地降低交通事故发生的可能性，确保行车安全。

Description

一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法
技术领域
本发明涉及一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，属于视频采集分析和图像识别领域。
背景技术
夜间行车，因光线不好会开远光灯。但在两车交汇时，常常会有司机忘记按交规将远光灯改为近光灯。
将相向行驶而来的车辆的车灯作为是否开启本车远光灯的一个依据,是解决车辆交汇时视线问题的一个思路。但是，对于行驶中的车辆来说，车辆周围会有很多的光源，包括道路两侧的路灯，同向行驶的车灯等，现有的光感技术大多数比较简单，主要只能区分光线的有无。对运动中的汽车这样的具体情境来说，解决分辨光线强弱和光照范围的感知这样的问题，现有技术中还缺少相应的措施。
通过检测前方存在行驶车辆来自动切换远近光灯，将更有利于安全驾驶。其中一个关键技术就是如何将路边灯光与车灯区分开来。在现有技术中，如申请号为201010201347.4的中国专利申请“汽车远近光灯切换系统”，又如申请号为201410373063.1的中国专利申请“远近光灯切换的方法及装置”均公开了一些现有的行车灯光切换方法或装置，但这些技术还普遍存在辨识准确度不高，切换速度不快等缺点和不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，将路边灯光与相向行驶车辆的车灯区分开来，以灯光判断出是否存在相向行驶的车辆，当存在相向行驶的车辆时，自动对本车的远近光灯进行调节。
本发明采取的技术方案如下：
一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其包括如下步骤：
步骤一：通过车载摄像头实时捕获行车前进方式的动态视频；
步骤二：对视频中出现的亮光区域进行识别判断：如果亮光区域逐步缩小，则忽略不考虑；
步骤三：如果亮光区域长时间不变或者逐步变大，则对该区域进行图像黑白二值化，然后在二值图中检测亮光区域的圆形度；如果在被检测的视频周期中，该区域的圆形度达标的比值不满足预定的阈值，则认为是路边灯光；
步骤四：对圆形度达标比值满足预定阈值的亮光区域，则根据视频中的路面边界与亮光区域进行空间位置比较；如果亮光区域向下方做垂直投影，其投影点位于路面边界或者边界延长线的外部，则认为是路边灯光；
步骤五：对同时满足步骤三和四中条件的亮光区域，当亮光区域的二值化面积达到设定的阈值时，分析该亮光区域与本车的相对位置关系；如果该亮光区域位于本车的行驶路线中，且亮光区域的高度符合平视高度时，认定为车灯，否则，认为是路边灯光。
进一步的，所述步骤二中亮光区域进行识别判断的方法为：车载摄像头采集的图像数据，将产生由像素构成的成像数据；设计计算单元，通过对所述成像数据进行计算来得到对象的亮度，其中所述计算单元只对所述成像数据中的落入预先指定的亮度检测范围内的像素中所选择的任意像素执行计算。
所选择的任意像素被选择为使这些像素在其侧边上彼此不相邻；所选择的任意像素可以具有等于或大于预定值的亮度数据。
进一步的，所述黑白图像二值化就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果，即将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阈值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。
所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体区域以外；灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域；如果某特定物体在内部有均匀一致的灰度值，并且其处在一个具有其他等级灰度值的均匀背景下，使用阈值法可以得到比较好的分割效果；如果物体同背景的差别表现不在灰度值上，将这个差别特征转换为灰度的差别，然后利用阈值选取来分割该图像。
本发明的有益效果是：可以准确的区分行车周围的路灯和相向行驶车辆的车灯，在判断出对面出现相向行驶的车辆后，快速的进行本车远、近光灯的切换，有效地降低交通事故发生的可能性，确保行车安全。
附图说明
图1是本方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其具体实施步骤为：
1) 通过车载摄像头实时捕获行车前进方式的动态视频。现有技术中，车载摄像头作为行车记录仪的必备设备，安装和使用条件都很充分。在本发明的具体实施例中，优选使用行车记录的摄像头作为车载摄像头，从行车记录仪中调取采集到的视频录像。
2) 对视频中出现的亮光区域进行识别判断：如果亮光区域逐步缩小，则忽略不考虑。
对于步骤2）本发明提供了一种亮度检测方法，其用于通过对车载摄像头获取的成像数据进行计算来测量亮度，其能够缩短计算时间并且能够在实时基础上对该照明设备进行反馈控制。车载摄像头采集的图像数据，将产生由像素构成的成像数据；设计计算单元，通过对所述成像数据进行计算来得到对象的亮度，优选的计算单元只对所述成像数据中的落入预先指定的亮度检测范围内的像素中所选择的任意像素执行计算。通过上述配置，计算单元只对所选择的任意像素执行计算。这减低了计算的数据量，从而缩短了计算时间，对于行驶中的车辆来说，计算时间的缩短意味着处理速度的加快，这样可以大大提高本方法在实际运用中的使用效果。在本发明更进一步的实施例中，可以优选的提供与照明设备相组合的亮度检测系统，其能够在实时基础上执行反馈控制。
优选地，所述所选择的任意像素被选择为使这些像素在其侧边上彼此不相邻。计算单元不对具有与上述计算目标像素基本上相同的亮度的相邻像素执行计算。这就可以对宽阔范围的成像数据执行计算同时抑制计算数据量的增加。因此就可以实现在计算数据量的降低与保持计算精确度之间的平衡。
所选择的任意像素可以具有等于或大于预定值的亮度数据。只对具有等于或大于预定值的亮度数据的像素执行计算。换句话说，只对落入外部光影响区域内的像素执行计算，而不对该区域之外的像素执行计算。这就可以实现计算数据量的降低与保持校准外部光所需的计算精确度之间的平衡。
采用上述亮度检测方法，对视频图像中的每一帧画面里亮度满足设定阈值的区域进行形状的判断，判断出圆形光亮区域，可能是路灯或者相向行驶车辆的灯光。
3）如果亮光区域长时间不变或者逐步变大，对该区域进行图像黑白二值化，然后在二值图中检测亮光区域的圆形度。如果在被检测的视频周期中，该区域的圆形度达标的比值不满足预定的阈值，则认为是路边灯光。
步骤3）中，黑白图像二值化就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果。即将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阈值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。二值化图像有利于在对图像做进一步处理时，图像的集合性质只与像素值为0或255的点的位置有关，不再涉及像素的多级值，使处理变得简单，而且数据的处理和压缩量小。为了得到理想的二值图像，一般采用封闭、连通的边界定义不交叠的区域。所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体区域以外，灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域。如果某特定物体在内部有均匀一致的灰度值，并且其处在一个具有其他等级灰度值的均匀背景下，使用阈值法就可以得到比较好的分割效果。如果物体同背景的差别表现不在灰度值上（比如纹理不同），可以将这个差别特征转换为灰度的差别，然后利用阈值选取技术来分割该图像。动态调节阈值实现图像的二值化可动态观察其分割图像的具体结果。
4）对圆形度达标比值满足预定阈值的亮光区域，则根据视频中的路面边界与亮光区域进行空间位置比较。如果亮光区域向下方做垂直投影，其投影点位于路面边界（或者边界延长线）的外部，则认为是路边灯光。
5）对同时满足以上条件的亮光区域，当亮光区域的二值化面积达到设定的阈值（根据两车交汇切换远近光灯的最佳距离而定）时，分析该亮光区域与本车的相对位置关系。如果该亮光区域位于本车的行驶路线中，且亮光区域的高度符合平视高度时，认定为车灯。否则，认为是路边灯光。
步骤4）和步骤5）采用现有技术中成熟的图像几何处理手段即可实现。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：通过车载摄像头实时捕获行车前进方式的动态视频；
步骤二：对视频中出现的亮光区域进行识别判断：如果亮光区域逐步缩小，则忽略不考虑；
步骤三：如果亮光区域不变或者逐步变大，则对该区域进行图像黑白二值化，然后在二值图中检测亮光区域的圆形度；如果在被检测的视频周期中，该区域的圆形度达标的比值不满足预定的阈值，则认为是路边灯光；
步骤四：对圆形度达标比值满足预定阈值的亮光区域，则根据视频中的路面边界与亮光区域进行空间位置比较；如果亮光区域向下方做垂直投影，其投影点位于路面边界或者边界延长线的外部，则认为是路边灯光；
步骤五：对同时满足步骤三和四中条件的亮光区域，当亮光区域的二值化面积达到设定的阈值时，分析该亮光区域与本车的相对位置关系；如果该亮光区域位于本车的行驶路线中，且亮光区域的高度符合平视高度时，认定为车灯，否则，认为是路边灯光。
2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其特征在于所述步骤二中亮光区域进行识别判断的方法为：车载摄像头采集的图像数据，将产生由像素构成的成像数据；设计计算单元，通过对所述成像数据进行计算来得到对象的亮度，其中所述计算单元只对所述成像数据中的落入预先指定的亮度检测范围内的像素中所选择的任意像素执行计算。
3.根据权利要求2所述的一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其特征在于所选择的任意像素被选择为使这些像素在其侧边上彼此不相邻；所选择的任意像素可以具有等于或大于预定值的亮度数据。
4.根据权利要求1所述的一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其特征在于所述图像黑白二值化是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果，即将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阈值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。
5.根据权利要求4所述的一种车辆行驶中周围环境灯光识别方法，其特征在于所有灰度大于或等于阈值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255表示，否则这些像素点被排除在物体区域以外；灰度值为0，表示背景或者例外的物体区域；如果某特定物体在内部有均匀一致的灰度值，并且其处在一个具有其他等级灰度值的均匀背景下，使用阈值法可以得到比较好的分割效果；如果物体同背景的差别表现不在灰度值上，将这个差别特征转换为灰度的差别，然后利用阈值选取来分割该图像。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019159765A1 (ja) * 2018-02-15 2019-08-22 株式会社小糸製作所 車両検出装置および車両用灯具システム
CN108564802B (zh) * 2018-06-19 2020-07-10 安徽合众智信科技咨询有限公司 一种基于图像的交通信号灯识别装置与方法
EP3605384A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-05 Aptiv Technologies Limited A device and a method for detecting vehicle lights in an image
CN109229009B (zh) * 2018-08-20 2021-12-07 深圳佑驾创新科技有限公司 交通工具前照灯的控制方法、装置、交通工具及存储介质
CN111759075A (zh) * 2020-08-07 2020-10-13 闫然 一种学生安全出行书包
CN114435392A (zh) * 2020-11-06 2022-05-06 伟摩有限责任公司 使用路面和周围区域照明的存在来检测被遮挡对象
CN113012446B (zh) * 2021-02-18 2022-04-26 安徽中科美络信息技术有限公司 一种车辆导流方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3503230B2 (ja) * 1994-12-15 2004-03-02 株式会社デンソー 夜間用車両認識装置
CN101470806B (zh) * 2007-12-27 2012-06-27 东软集团股份有限公司 车灯检测方法和装置、感兴趣区域分割方法和装置
EP2495127B1 (en) * 2011-03-01 2014-07-30 Autoliv Development AB A driver assistance system and method for a motor vehicle
CN102963294B (zh) * 2012-11-02 2014-12-10 西安理工大学 一种夜间行驶车辆远光灯开启状态的判别方法
JP2015009570A (ja) * 2013-06-26 2015-01-19 富士重工業株式会社 前照灯制御装置
US9272709B2 (en) * 2014-01-30 2016-03-01 Mobileye Vision Technologies Ltd. Systems and methods for detecting traffic lights
CN103870809B (zh) * 2014-02-27 2017-06-16 奇瑞汽车股份有限公司 车辆的检测方法及装置
CN104097565B (zh) * 2014-06-24 2016-08-24 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车远近光灯控制方法和装置
CN104392629B (zh) * 2014-11-07 2015-12-09 深圳市中天安驰有限责任公司 检测车距的方法和装置
CN104766071B (zh) * 2015-04-28 2018-02-02 重庆邮电大学 一种应用于无人驾驶汽车的交通灯快速检测算法

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