CN117853698A - 物件侦测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物件侦测系统及方法，其先将第一解析度的目标影像转换为解析度为低于第一解析度的第二解析度的过渡影像，之后再以目标影像中的目标特定区域内的预设数量的像素数据来覆盖过渡影像中的过渡特定区域中的相同数量的像素数据而制作待辨识影像，最后再分析待辨识影像以于存在符合预设条件的物件时提示物件的位置。由此，在尽可能不增加运算成本或改变物件侦测模型的前提下达到增加物件侦测能力的效果。

Description

物件侦测系统及方法

技术领域

本发明有关于物件侦测的技术领域，特别有关于一种使用不同解析度的影像数据来侦测物件的物件侦测系统及方法。

背景技术

在物件侦测的技术领域中，作为分析对象的影像数据的解析度是一个十分重要的参数。从一个角度来看，因为高解析度影像数据中的细节相比低解析度影像数据中的细节更为清晰，所以在分析较高解析度的影像数据的时候就可以借着影像数据中更为清晰的细节内容而侦测出较小或距离拍摄处较远的物件。然而，从另一个角度来看，因为高解析度影像数据的数据量远多于低解析度影像数据的数据量，所以分析高解析度影像时所需耗费的运算成本会远高于分析低解析度影像时所需耗费的运算成本，亦即，会需要更好的设备或者花费更多的时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的其中一个目的是提供一种物件侦测系统及方法，其对不同位置采用不同解析度的影像数据进行物件侦测，由此在尽可能不增加运算成本或改变物件侦测模型的前提下达到增加物件侦测能力的效果。

从一个角度来看，本发明提出一种物件侦测系统，其包括影像产生装置、影像前处理装置以及物件辨识装置。此影像产生装置适于拍摄目标区域以产生对应的目标影像；此影像前处理装置电性耦接至此影像产生装置并接收从此影像产生装置产生的目标影像，其将此目标影像转换为过渡影像，而且还以此目标影像中的目标特定区域中的预设数量的像素数据覆盖此过渡影像中的过渡特定区域中的同样预设数量的像素数据而由此制作待辨识影像；此物件辨识装置电性耦接至此影像前处理装置并接收从此影像前处理装置制作的待辨识影像，其在判断此待辨识影像中存在符合预设条件的物件时产生提示信号以提示此物件的位置。其中，此目标影像的解析度为第一解析度，此过渡影像的解析度为低于此第一解析度的第二解析度。

在一个实施例中，上述的目标特定区域位于上述的目标影像的中央偏上的位置，上述的过渡特定区域位于上述的过渡影像的左上角或右上角的位置。

在一个实施例中，此物件侦测系统还包括影像显示装置，其电性耦接至上述的影像前处理装置以接收并显示上述的待辨识影像，且其也电性耦接至上述的物件辨识装置以接收上述的提示信号并根据此提示信号来决定在显示此待辨识影像之前用来调整此待辨识影像的方式。进一步的，当此提示信号表示物件存在的时候，此影像显示装置即在此待辨识影像中以醒目的方式标示此物件所在的位置。

在一个实施例中，上述的目标特定区域包括第一目标子区域与第二目标子区域，且此第一目标子区域与此第二目标子区域部分重叠。

从另一个角度来看，本发明提出一种物件侦测方法，包括：获取解析度为第一解析度的目标影像；将此目标影像转换为过渡影像，其中，此过渡影像的解析度为低于第一解析度的第二解析度；以此目标影像中的目标特定区域中的预设数量的像素数据覆盖此过渡影像中的过渡特定区域中的同样预设数量的像素数据，由此制作待辨识影像；判断此待辨识影像中是否存在符合预设条件的物件；以及，若此待辨识影像中存在符合预设条件的物件，即产生提示信号以提示此物件的位置。

在一个实施例中，上述的目标特定区域被设定为位于此目标影像的中央偏上的位置，上述的过渡特定区域被设定为位于此过渡影像的左上角或右上角的位置。

在一个实施例中，此物件侦测方法还包括根据上述的提示信号以决定在显示上述的待辨识影像前调整此待辨识影像的方式。进一步的，当此提示信号表示此物件存在的时候，即在此待辨识影像中以醒目的方式标示此物件所在的位置。

在一个实施例中，上述的目标特定区域包括第一目标子区域与第二目标子区域，且此第一目标子区域与此第二目标子区域被设定为部分重叠。

通过采用上述技术，本发明提供的物件侦测系统及方法可以通过对不同位置采用不同解析度的影像数据来进行物件侦测而在尽可能不增加运算成本或改变物件侦测模型的前提下达到增加物件侦测能力的效果。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的物件侦测系统的系统方块图。

图2为根据本发明一实施例的物件侦测方法的流程图。

图3A为根据本发明一实施例的目标影像的示意图。

图3B为根据本发明另一实施例的目标影像的示意图。

图4为根据本发明一实施例的过渡影像的示意图。

图5A为根据本发明一实施例的待辨识影像的示意图。

图5B为根据本发明另一实施例的待辨识影像的示意图。

图6为根据本发明另一实施例的物件侦测系统的系统方块图。

其中，附图中符号的简单说明如下：

10、60：物件侦测系统；30、TAI：目标影像；35：目标特定区域；40：过渡影像；50、IDI：待辨识影像；55、500、510：过渡特定区域；100：影像产生装置；110：影像前处理装置；120：物件辨识装置；300、310：目标子区域；600：影像显示装置；CTL：提示信号；H1、H2、HH1、L1、L2、LL1、TH1、TL1、TH2、TL2、X1、X2、Y1、Y2：像素数量；S200～S250：本发明物件侦测方法的一实施例的施行步骤。

具体实施方式

为了使说明内容能被本领域的技术人员清楚地理解，在此要先提醒的是，以下使用的词句“电性耦接”表示电子信号能够在被电性耦接的两个物体之间进行传递。除非另有限定，否则传递电子信号的方式可采用有线方式或无线方式为之，且传递电子信号的方向可以为单向或双向。

请参照图1，其为根据本发明一实施例的物件侦测系统的系统方块图。在本实施例中，物件侦测系统10包括了一个影像产生装置100、一个影像前处理装置110以及一个物件辨识装置120。其中，影像前处理装置110分别电性耦接至影像产生装置100以及物件辨识装置120，由此将从影像产生装置100接收到的影像数据处理过后提供至物件辨识装置120进行物件辨识的操作。为了使本领域的技术人员能明确地理解本发明的技术内容，以下将搭配图2所示的流程图来说明物件侦测系统10的运作过程。在一实施例中，物件侦测系统10可以是安装于车上的先进驾驶辅助系统(ADAS，Advanced Driver Assistance Systems)或是安装于固定位置的监视系统。

请同时参照图1与图2，其中，图2为根据本发明一实施例的物件侦测方法的流程图。首先，在物件侦测系统10中，影像产生装置100可以通过每一次拍摄将要侦测其中是否存在特定物件的目标区域而产生对应的一个目标影像TAI，接下来，影像前处理装置110就可以在必要的时候从影像产生装置100获取所需要的目标影像TAI(步骤S200)。在另一个实施例中，影像产生装置100所产生的目标影像TAI可以被直接传送至影像前处理装置110并储存在影像前处理装置110中，而影像前处理装置110则可以在必要的时候取得所储存的目标影像TAI。

在经由步骤S200取得目标影像TAI之后，影像前处理装置110就可以将所取得的目标影像TAI转换为过渡影像(步骤S210)。在本实施例中，影像前处理装置110是将解析度相对较高的目标影像TAI转换成解析度相对较低的过渡影像。例如，当目标影像TAI是解析度为1280*760的影像的时候，影像前处理装置110可以利用各种适合的手段将目标影像TAI的影像数据转换为解析度为640*360的过渡影像。应注意的是，在本发明中将较高解析度的目标影像TAI转换为较低解析度的过渡影像是为了降低后续进行物件辨识时所需耗费的运算成本，因此过渡影像的解析度应该要比目标影像TAI的解析度低。应理解的是，前述的解析度表示一个影像所包含的像素的数量，例如，目标影像TAI的解析度为1280*760就表示在目标影像TAI中总共包含了1280*760个、总数为972800个的像素。而本说明中提到的在一个影像中包含的影像数据就包含了分别与此影像中的每一个像素相对应的像素数据。

在将目标影像TAI转换为对应的过渡影像之后，影像前处理装置110就可以进一步依据目标影像TAI以及与其对应的过渡影像来制作出在后续将被提供至物件辨识装置120的待辨识影像IDI(步骤S220)。请一并参照图3A、图4与图5A，其中，图3A为根据本发明一实施例的目标影像的示意图，图4为根据本发明一实施例的过渡影像的示意图，图5A为根据本发明一实施例的待辨识影像的示意图。在本实施例中，图3A所示的目标影像30在影像的长度及高度方向上的像素数量分别是TL1与TH1，图4所示的过渡影像40在影像的长度及高度方向上的像素数量分别是TL2与TH2，图5A所示的待辨识影像50在影像的长度及高度方向上的像素数量同样分别是TL2与TH2；换句话说，图3A所示的目标影像30的解析度是TL1*TH1，而图4所示的过渡影像40及图5A所示的待辨识影像50的解析度同样都是TL2*TH2。以前述实施例中的数据为例，当目标影像30的解析度为1280*760而过渡影像40的解析度是目标影像30的解析度的一半，亦即为640*380的时候，前述的像素数量TL1就是1280、像素数量TH1是760、像素数量TL2是640，且像素数量TH2是380。

在制作待辨识影像50的过程中，影像前处理装置110会以过渡影像40为基础，并通过以目标影像30中的部分影像数据覆盖作为基础的过渡影像40中的部分影像数据而制作出待辨识影像50。如图3A所示，假设在目标影像30中存在需要比较精确的物件辨识结果的区域(后亦称为目标特定区域)35，则影像前处理装置110就会将目标特定区域35所对应的那一部分的影像数据，亦即目标特定区域35所包含的共LL1*HH1个像素的像素数据撷取出来，并且将所撷取出来的影像数据覆盖到过渡影像40中具有同样数量的像素的区域(后亦称为过渡特定区域)中，由此制作出如图5A所示的待辨识影像50。如图5所示，在待辨识影像50之中，除了在过渡特定区域55(共LL1*HH1个像素)中包含的是与目标特定区域35相同的像素数据之外，其余部分的像素数据都与过渡影像40的对应位置的像素数据相同。在一实施例中，过渡特定区域55可以是较不可能包含需要辨识的物件的区域，例如是鱼眼镜头拍摄影像的周围区域。

请回到图1与图2。在通过上述操作而于步骤S220制作出待辨识影像IDI之后，影像前处理装置110就会将制作出来的待辨识影像IDI提供至物件辨识装置120以由物件辨识装置120利用事先设定好的物件辨识模型来进行物件的辨识(步骤S230)。假若物件辨识装置120无法在待辨识影像IDI中辨识出符合物件辨识模型所设定的预设条件的物件，则步骤S240的判断结果就会是“否”，且流程就可以回到步骤S200以开始进行下一个目标影像的处理；相对的，当物件辨识装置120在待辨识影像IDI中辨识出符合预设条件的物件的时候，步骤S240的判断结果就会是“是”，于是流程就会进入到步骤S250以产生提示信号CTL以提示各物件所在的位置。

前述使用提示信号CTL来提示物件所在位置的方式可以有很多种。例如，可以直接利用声音来进行警示或进行语音说明，或者也可以利用影像显示装置来标示物体的所在位置。请参照图6，其为根据本发明另一实施例的物件侦测系统的系统方块图。图6所示的物件侦测系统60比图1所示的物件侦测系统10多了一个影像显示装置600，其除了电性耦接到影像前处理装置110以接收并显示待辨识影像TDI之外，还同时电性耦接至物件辨识装置120以接收提示信号CTL并根据提示信号CTL来决定在显示待辨识影像TDI之前需要对待辨识影像TDI进行的任何影像调整方式。举例来说，在没有辨识出符合预设条件的物件的时候，物件辨识装置120就不会发出提示信号CTL或其所发出的提示信号CTL会表示没有发现任何需要特别注意的物件，于是影像显示装置600就可以无须对待辨识影像TDI进行任何调整而得以直接显示待辨识影像TDI；相对的，在辨识出符合预设条件的物件的时候，物件辨识装置120就可以通过提示信号CTL来指出物件的范围涵盖了哪些位置的像素，于是影像显示装置600就可以根据提示信号CTL提供的信息而将对应的像素以醒目的方式(即，可辨识的方式)显示出来，例如，可以将对应的像素改成特定的颜色，或者将涵盖被判定为物件的像素的外框改成特定颜色等。

在上述的技术中，有些时候会需要根据目标特定区域35的大小而做出些许调整。例如，当目标特定区域35所包含的像素数据大于过渡影像40中单一的可覆盖区域的大小的时候，就可以将目标特定区域35分割成两个以上的目标子区域并使每个目标子区域所包含的像素数据能分别覆盖多个可覆盖区域，例如是过渡影像40的两个角落。请参照图3B，其为根据本发明另一实施例的目标影像的示意图。在本实施例中的目标子区域300与目标子区域310所涵盖的影像范围与图3A所示的目标特定区域35相同，但目标子区域300与310各自涵盖的像素数量都比目标特定区域35还少以便符合可覆盖区域的大小的限制。另外，为了要减少因为物件的影像数据被切割散落在不同区域而出现物件无法被正常辨识出来的结果，在本实施例中会使目标子区域300与310之间存在部分的重叠。也就是说，目标子区域300在高度方向的像素数量H1与目标子区域310在高度方向的像素数量H2都等同于图3A中所示的像素数量HH1，而目标子区域300在长度方向的像素数量L1与目标子区域310在长度方向的像素数量L2相加之后则会大于图3A中所示的像素数量LL1。在一实施例中，目标子区域300与310之间的重叠区域大小可以是大于需要辨识的物件的大小，以避免物件无法被正常辨识。

接下来请合并参照图3B与图5B，其中，图5B是根据本发明另一实施例的待辨识影像的示意图。在图5B所示的实施例中，待辨识影像50包括了用来存放图3B所示的目标子区域300的像素数据的过渡特定区域500以及用来存放图3B所示的目标子区域310的像素数据的过渡特定区域510。除此之外，图5B所示的待辨识影像50也进一步呈现出了目标子区域300所涵盖的影像范围在待辨识影像50中的对应区域520以及目标子区域310所涵盖的影像范围在待辨识影像50中的对应区域530。当待辨识影像50的各方向解析度都是目标影像30的一半，亦即像素数量TH2是像素数量TH1的一半且像素数量TL2是像素数量TL1的一半的时候，对应区域520在长度方向上的像素数量X1会是目标子区域300在长度方向上的像素数量L1的一半，对应区域520在高度方向上的像素数量Y1会是目标子区域300在高度方向上的像素数量H1的一半，对应区域530在长度方向上的像素数量X2会是目标子区域310在长度方向上的像素数量L2的一半，对应区域530在高度方向上的像素数量Y2会是目标子区域310在高度方向上的像素数量H2的一半。

在记录有对应区域520或对应区域530的状况下，在前述图6中的影像显示装置600还可以根据侦测出物件的方式来决定显示在影像显示装置600上的影像内容的调整方式。例如，在经过位置比对之后发现利用过渡特定区域500中的像素数据辨识出的物件并没有在利用对应区域520中的像素数据进行物件辨识的时候被辨识出来，那么就可以将利用过渡特定区域500中的像素数据辨识出的物件利用显目的方式标示在由影像显示装置600所显示的画面上；在一实施例中，利用过渡特定区域500中的像素数据辨识出的物件在过渡特定区域500中的位置可以通过坐标转换而得到该物件在对应区域520中的对应位置，并利用显目的方式标示在画面上的该对应位置。相对的，在经过位置比对之后发现利用过渡特定区域500中的像素数据辨识出的物件也在利用对应区域520中的像素数据进行物件辨识的时候被辨识出来，那么影像显示装置600就可以只进行一次使物件变得醒目的标示而不需要重复进行两次同样的醒目标示操作。

值得注意的是，前述的目标特定区域的位置及涵盖的像素数量可以视实际需求而自由设定。举例来说，当物件侦测系统10或60是被用来作为行车安全辅助系统的其中一部分的时候，目标特定区域可以被设定在目标影像的中央偏上的位置以保留较多与远处影像相关的细节而达到侦测距离加大的效果。另一方面，过渡特定区域的位置也可以视实际需求而自由设定，特别是，因为在通过鱼眼镜头拍摄影像的时候很有可能在影像周围呈现出因为无数据而形成的黑色区块，所以在这样的条件下就可以将前述的过渡特定区域设定在过渡影像的左上、左下、右上或右下等出现黑色区块的角落而不会太过于影响到可以被用来进行物件辨识的影像内容。

综上所述，本发明提供的物件侦测系统及方法通过在低解析度的影像中放入高解析度的影像数据并进行物件辨识操作，所以可以在不增加运算成本或改变物件侦测模型的前提下达到增加物件侦测能力的效果。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种物件侦测系统，其特征在于，包括：

影像产生装置，适于拍摄目标区域以产生对应的目标影像；

影像前处理装置，电性耦接至该影像产生装置并接收从该影像产生装置产生的该目标影像，该影像前处理装置将该目标影像转换为过渡影像，该影像前处理装置以该目标影像中的目标特定区域中的预设数量的像素数据覆盖该过渡影像中的过渡特定区域中的该预设数量的像素数据而制作待辨识影像；以及

物件辨识装置，电性耦接至该影像前处理装置并接收从该影像前处理装置制作的该待辨识影像，该物件辨识装置在判断该待辨识影像中存在符合预设条件的物件时产生提示信号以提示该物件的位置，

其中，该目标影像的解析度为第一解析度，该过渡影像的解析度为低于该第一解析度的第二解析度。

2.根据权利要求1所述的物件侦测系统，其中，该目标特定区域位于该目标影像的中央偏上的位置，该过渡特定区域位于该过渡影像的左上角或右上角的位置。

3.根据权利要求1所述的物件侦测系统，还包括影像显示装置，其中，该影像显示装置电性耦接至该影像前处理装置以接收并显示该待辨识影像，且该影像显示装置电性耦接至该物件辨识装置以接收该提示信号并根据该提示信号决定在显示该待辨识影像前调整该待辨识影像的方式。

4.根据权利要求3所述的物件侦测系统，其中，当该提示信号表示存在该物件时，该影像显示装置在该待辨识影像中以可辨识的方式标示该物件所在的位置。

5.根据权利要求1所述的物件侦测系统，其中，该目标特定区域包括第一目标子区域与第二目标子区域，且该第一目标子区域与该第二目标子区域部分重叠。

6.一种物件侦测方法，其特征在于，包括：

获取解析度为第一解析度的目标影像；

将该目标影像转换为过渡影像，其中，该过渡影像的解析度为低于该第一解析度的第二解析度；

以该目标影像中的目标特定区域中的预设数量的像素数据覆盖该过渡影像中的过渡特定区域中的该预设数量的像素数据，由此制作待辨识影像；

判断该待辨识影像中是否存在符合预设条件的物件；以及

若该待辨识影像中存在该物件，产生提示信号以提示该物件的位置。

7.根据权利要求6所述的物件侦测方法，其中，该目标特定区域被设定为位于该目标影像的中央偏上的位置，该过渡特定区域被设定为位于该过渡影像的左上角或右上角的位置。

8.根据权利要求6所述的物件侦测方法，还包括：

根据该提示信号以决定在显示该待辨识影像前调整该待辨识影像的方式。

9.根据权利要求8所述的物件侦测方法，其中，当该提示信号表示存在该物件时，则在该待辨识影像中以可辨识的方式标示该物件所在的位置。

10.根据权利要求6所述的物件侦测方法，其中，该目标特定区域包括第一目标子区域与第二目标子区域，且该第一目标子区域与该第二目标子区域被设定为部分重叠。