CN114863694B - 一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，在摄像头检测的有效视场内，识别和锁定开启远光灯的车辆，并对车辆行驶过程中的跟车、会车和城市禁远等不同场景进行识别与区分，从而实现对远光灯车辆行驶状况的有效补充。具体包含以下步骤：步骤1：在摄像头有效视场范围内，识别并跟踪车辆远光灯；步骤2：根据锁定的远光灯车辆及周围车辆的位置关系，判断车辆是否存在对向车辆和同向车辆；步骤3：结合后一帧图像车辆之间的相对位置变化，识别远光灯车辆的行驶场景，对跟车、会车和城市禁远等场景进行区分。本发明适用于车辆远光灯跟踪时，远光灯车辆在行驶过程中的场景区分，具有开发成本低、易于判别、方便维护等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，尤其适用于城市车辆远光灯判定的车辆行驶场景区分领域。
背景技术
随着科学技术和社会经济的快速发展，机动车作为交通工具已经越来越普遍。在夜间行驶过程中，正确地使用车辆远光灯，可以扩大前方视野，增加行驶安全性；不正确地使用车辆远光灯，可能会给对方车辆或前方车辆造成一定的危害，增加事故发生的风险。
根据2017年修订的《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》，第四十八条规定，夜间会车应当在距相对方向来车150米以外改用近光灯；第五十八条规定，同方向行驶的后车与前车近距离行驶时，不得使用远光灯。
为了约束驾驶员滥用远光灯的行为，降低交通事故发生的概率，在政策的引导下，行业内的一些企事业单位，根据车辆远近光灯的特点，提出了远光灯检测的一些方法。青岛讯极通过设定不同的远近光灯判别阈值，提出了一种检测汽车远光灯开启及其灯光类型的系统和方法；浙江安谐提出基于卷积神经网络的远光灯持续开启状态的判别方法；海康威视基于图像的灰度值和图像处理的原理，提出车辆远光灯开启的检测方法。然而，这些远光灯检测的方法仅限于检测远光灯开启，还没有对远光灯车辆的行驶场景进行区分。
发明内容
本申请的目的在于提供一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，通过识别远光灯车辆周围其他车辆的运动状况，以解决远光灯车辆的行驶场景区分问题。主要包含以下几个步骤。
步骤1 检测车辆远光灯，锁定远光灯车辆。
在道路上方的龙门架上安装摄像头，将摄像头的有效视场进行分区，分为远端、中端和近端三个区域，按照车辆的行驶位置每个区域抓拍一组图像，三个区域至少抓拍三组图像。利用远光灯与其他前照灯的照射距离和亮度的差异，通过远端和中端位置的图像特征，判断车辆远光灯，并锁定远光灯车辆。
步骤2 远光灯车辆周围的车辆检测。
针对中端位置锁定的远光灯车辆，对周围环境进行检测，包括前方、后方和侧方车道，检测是否存在白色亮斑或红色暗斑的灯光。
如果在远光灯车辆的左侧有红色暗斑的灯光，可以认为是疑似对向车辆；如果在远光灯车辆的前方或后方有白色亮斑的车辆，可以认为是疑似同向车辆。
步骤3 远光灯车辆场景识别与区分。
对于锁定的远光灯车辆，结合前一帧图像，以及继续捕捉后一帧图像，形成连续三帧图像。
根据时间关系，对于疑似对向车辆，如果在三帧图像中有明显的远离监控摄像头的位置变化，可以判定为对向车辆，与远光灯车辆形成会车场景；对于疑似同向车辆，如果在三帧图像中有明显的接近监控摄像头的位置变化，可以判定为同向车辆，与远光灯车辆形成跟车场景。
如果既没有对向车辆，有没有同向车辆，那么远光灯车辆可以判定为普通的城市禁远场景。
本发明适用于车辆远光灯跟踪时，远光灯车辆在行驶过程中的场景区分，具有开发成本低、易于判别、方便维护等特点。
附图说明
图1是摄像头有效视场的分区示意图。
图2是远光灯车辆对向的会车场景示意图。
图3是远光灯车辆同向的跟车场景示意图。
图4是车辆行驶场景识别区分流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，所述的摄像头有效视场大致平均分为三个区域，其中，m0是摄像头能照到的最近点，m3为能照到的最远有效点。将有效区域分为近端区域m0m1、中端区域m1m2和远端区域m2m3。
远光灯车辆的行驶场景识别区分的流程如图4所示。
当有车辆进入远端区域时，拍摄下第一帧图像，根据远光灯与其他前照灯照射距离和亮度的差异，利用现有的远光灯检测的方法，判断是否为疑似远光灯车辆。
随着车辆进入中端区域，拍摄第二帧图像，进一步确定远光灯车辆，并锁定该远光灯车辆。
对于在中端位置锁定的远光灯车辆，对其周围环境进行检测，包括前后方和侧方，判断是否存在白色亮斑或红色暗斑的灯光。如果在远光灯车辆的左侧车道有红色暗斑的灯光，可以认为是疑似对向车辆；如果在远光灯车辆的前方或后方有白色亮斑的车辆，可以认为是疑似同向车辆。
结合前一帧图像以及继续捕捉后一帧图像，形成连续三帧图像。
根据时间关系，对于疑似对向车辆，如果在三帧图像中有明显的远离监控摄像头的位置变化，可以判定为对向车辆，与远光灯车辆形成会车场景，如图2所示；对于疑似同向车辆，如果在三帧图像中有明显的接近监控摄像头的位置变化，可以判定为同向车辆，与远光灯车辆形成跟车场景，如图2所示。
如果既没有对向车辆，有没有同向车辆，那么远光灯车辆可以判定为普通的城市禁远场景。
Claims (4)
1.一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，检测车辆远光灯，锁定远光灯车辆：
在道路上方龙门架上安装摄像头，在摄像头的有效视场范围内，按照车辆的行驶位置依次抓拍至少三组图像，包括远端、中端和近端，利用远光灯与其他前照灯的照射距离和照射亮度的差异，通过远端和中端位置的图像特征，判断车辆远光灯，并锁定远光灯车辆；
步骤2，远光灯车辆周围的车辆检测：
针对中端位置锁定的远光灯车辆，对周围环境进行检测，包括前方、后方和侧方车道，检测是否存在白色亮斑或红色暗斑的灯光，判断远光灯车辆周围车道是否有同向车辆或对向车辆；
步骤3，远光灯车辆场景识别与区分：
结合锁定的远光灯车辆，追溯前一帧图像和捕获后一帧图像，推算远光灯车辆与周围车辆之间的相对位置变化，实现对远光灯车辆的跟车、会车和城市禁远场景的识别与区分。
2.根据权利要求1所述的一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，其特征在于，将摄像头的有效视场进行分区，分为远端、中端和近端三个区域，每个区域抓拍一组图像，三个区域至少抓拍三组图像。
3.根据权利要求1所述的一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，其特征在于，对锁定的远光灯车辆周围环境进行检测；如果在远光灯车辆的左侧有红色暗斑的灯光，认为是疑似对向车辆；如果在远光灯车辆的前方或后方有白色亮斑的车辆，认为是疑似同向车辆。
4.根据权利要求1所述的一种用于远光灯检测的车辆行驶场景识别区分方法，其特征在于，对于锁定的远光灯车辆，结合前一帧图像，以及继续捕捉后一帧图像，形成连续三帧图像；根据时间关系，对于疑似对向车辆，如果在三帧图像中有明显的远离监控摄像头的位置变化，判定为对向车辆，与远光灯车辆形成会车场景；对于疑似同向车辆，如果在三帧图像中有明显的接近监控摄像头的位置变化，判定为同向车辆，与远光灯车辆形成跟车场景；如果既没有对向车辆，有没有同向车辆，那么远光灯车辆判定为普通的城市禁远场景。
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