TWI592544B - 標線劣化判斷方法 - Google Patents

Description

標線劣化判斷方法

本發明係關於一種標線劣化判斷方法，尤其是一種根據快門速度選擇欲比對的基準資料，進而判斷道路標線之劣化程度的方法。

道路標線可指引用路人於既定的範圍中移動，或者在正確的方向上行進，因此，當道路標線劣化時，不僅會讓用路人的行動無所依據，更會嚴重影響用路人的用路安全。

為了提升用路人的用路安全，當該道路標線殘缺或剝落時，政府機關便會派遣相關人員修補該道路標線。一般而言，相關人員在修補該道路標線前，會先判斷該道路標線的劣化程度，例如透過一攝像裝置拍攝該道路標線以產生一實際影像，再以該實際影像比對一基準影像，藉此判斷該道路標線是否已劣化到需要修補的地步。

當以該攝像裝置拍攝該道路標線時，為求該實際影像的清晰度，該攝像裝置通常會根據環境明亮度，進而選擇適當的快門速度以獲取正確曝光的影像，因此，在不同環境明亮度下所拍攝產生之該實際影像，通常具有不相同的快門速度。惟，由於該基準影像通常為單一快門速度下產生的單一資料，當該實際影像與該基準影像分別為不同快門速度下所產生的資料時，會導致該實際影像與該基準影像的取像標準不一，進而造成標線劣化的判斷失準。

有鑑於此，遂提供一種標線劣化判斷方法，以解決習知標線劣化判斷方法之判斷失準的問題。

本發明之目的係提供一種標線劣化判斷方法，該標線劣化判斷方法可比對具有相同快門速度之影像資料，進而具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

本發明全文所述之「環境明亮度」，係指一攝像裝置在進行拍攝作業時，該攝像裝置自身所處之外部環境的明亮程度，當環境明亮度越高時，表示外部環境越亮；當環境明亮度越低時，表示外部環境越暗。

為達到前述發明目的，本發明係提供一種標線劣化判斷方法，係由一判斷組件執行以下步驟，該判斷組件具有一攝像裝置、一處理器及一資料庫，該攝像裝置具有數個快門速度，其步驟包含：該攝像裝置係以該數個快門速度分別拍攝一基準標線以產生數個基準圖像，該處理器係於該數個基準圖像中分別選擇一基準運算區，並對該數個基準圖像之該基準運算區執行一第一影像分析程序，該第一影像分析程序係分別計算該數個基準圖像之該基準運算區的數個像素的一顏色平均值，並以該數個基準圖像之該基準運算區的該顏色平均值作為數個基準資料，再將該數個基準資料儲存於該資料庫中；該攝像裝置係根據環境明亮度而選擇一個該快門速度，並以所選擇之該快門速度拍攝一待測標線以產生一待測圖像，該處理器係於該待測圖像中選擇一待測運算區，並對該待測圖像之該待測運算區執行一第二影像分析程序以產生一待測資料，該第二影像分析程序係分析該待測圖像之該待測運算區的數個像素各自的顏色值，並以該待測運算區之該數個像素各自的顏色值作為數個待測顏色值，且該待測資料包含該數個待測顏色值；該處理器係根據該待測資料所對應之該快門速度，而在該資料庫中讀取具有相同之快門速度的該基準資料；及該處理器係對具有相同快門速度之該基準資料及該待測資料執行一差異度判斷程序，該差異度判斷程序係由該處理器分別計算該數個待測顏色值與具有相同快門 速度之該基準顏色值之間的差異以產生數個差異值，以及判斷該數個差異值是否大於一門檻值，並計算大於該門檻值之該數個差異值的數量與該數個待測顏色值的數量之間的一比例關係，再以該比例關係作為該待測標線劣化之一判斷結果，以判斷具有相同快門速度之該基準資料及該待測資料之顏色差異，並輸出該判斷結果。藉此具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

其中，該基準運算區僅包含該基準標線的預設區域，該待測運算區僅包含該待測標線的預設區域。藉此具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

其中，各該基準顏色值及各該待測顏色值均為一灰階值。藉此具有降低影像處理或顏色比對之運算複雜度的效果。

其中，該數個快門速度係區分為一第一級距、一第二級距及一第三級距。藉此具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

其中，該第一級距的範圍為1/200秒至1/800秒；該第二級距的範圍為1/800秒至1/1200秒；該第三級距的範圍為1/1200秒至1/1800秒。藉此具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

〔本發明〕

1‧‧‧攝像裝置

2‧‧‧處理器

3‧‧‧資料庫

P1‧‧‧基準圖像

P2‧‧‧待測圖像

R1‧‧‧基準運算區

R2‧‧‧待測運算區

第1圖：本發明標線劣化判斷方法之實施裝置的參考圖。

第2a圖：本發明標線劣化判斷方法之基準圖像示意圖。

第2b圖：本發明標線劣化判斷方法之待測圖像示意圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖所示，其係本發明之標線劣化判斷方法的一 實施裝置的參考圖，該實施裝置可為一判斷組件，該判斷組件包含一攝像裝置1、一處理器2及一資料庫3，該處理器2係電性連接該攝像裝置1及該資料庫3。

該攝像裝置1可為任何能擷取瞬時影像之裝置，例如一相機，或者是設置於車上之行車紀錄器等。該攝像裝置1具有數個快門速度，該攝像裝置1係於環境明亮度較高時選擇時間較短之該快門速度，而於環境明亮度較低時選擇時間較長之該快門速度，並可根據所選擇之該快門速度拍攝一物件以產生一影像資料。例如該攝像裝置1係在不同的環境明亮度下分別拍攝一基準標線以產生數個基準圖像，亦即該攝像裝置1係以該數個快門速度分別拍攝該基準標線以產生數個基準圖像，使該數個基準圖像分別對應不同之該快門速度；或者該攝像裝置1係根據環境明亮度而選擇一個該快門速度，並以所選擇之該快門速度拍攝一待測標線以產生一待測圖像。其中，該攝像裝置1可透過感光元件以偵測環境明亮度，並根據該環境明亮度的不同，進而在固定光圈的條件下，選擇適用之該快門速度以獲取正確曝光之影像，此為本領域技術人員所熟知，於此不再贅述。再者，使用該攝像裝置1拍攝該待測標線的方式在此並不設限，例如當該攝像裝置1為該相機時，可由使用者拿取該攝像裝置1拍攝該待測標線；當該攝像裝置1為該行車紀錄器時，該攝像裝置1可在行車過程中自動拍攝路面之該待測標線。

又，該數個快門速度可為數個級距，且該數個級距的時間範圍可由使用者依實際需求而設定，於此並不設限。在本實施例中，該數個快門速度係區分為一第一級距、一第二級距及一第三級距，且該第一級距的範圍為1/200秒至1/800秒；該第二級距的範圍為1/800秒至1/1200秒；該第三級距的範圍為1/1200秒至1/1800秒，亦即該第一級距屬於時 間較長之該快門速度，該第三級距屬於時間較短之該快門速度。藉由該數個快門速度的設定，可進一步透過該數個快門速度拍攝該基準標線而產生該數個基準圖像，以利後續之比對處理，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

該處理器2可為一電腦或任何運算處理器，並可執行一軟體或程式，以進行影像處理或運算統計等操作。在本實施例中，該處理器2電性連接該攝像裝置1以接收該數個基準圖像或該待測圖像，並可執行相關的影像處理程序，以將該數個基準圖像轉換為數個基準資料，或者將該待測圖像轉換為一待測資料。

該資料庫3係用以儲存該數個基準資料，且該數個基準資料係分別對應不同之該快門速度。在本實施例中，該資料庫3電性連接該處理器2，以供該處理器2讀取該資料庫3中之該數個基準資料，進而使該處理器2得以進行後續的比對與判斷處理；又，該資料庫3所儲存之該數個基準資料，可透過該處理器2轉存於該資料庫3中。例如該攝像裝置1拍攝該基準標線以產生該數個基準圖像後，該處理器2可對該數個基準圖像進行影像處理並轉換為數個基準資料，再將該數個基準資料儲存於該資料庫3中，以供該處理器2進行後續之比對與判斷的參考資料。

本發明之標線劣化判斷方法係包含一資料庫建立步驟、一待測標線拍攝步驟、一快門速度判斷步驟及一劣化判斷步驟。

請參照第2a圖所示，該資料庫建立步驟，係由該攝像裝置1以該數個快門速度分別拍攝該基準標線以產生該數個基準圖像P1，該處理器2係於該數個基準圖像P1中分別選擇一基準運算區R1，並對該數個基準圖像P1之該基準運算區R1執行一第一影像分析程序以產生數個基準資料，再將該數個基準資料儲存於該資料庫3中。

更詳言之，當該攝像裝置1於一道路上拍攝該基準標線而產生該數個基準圖像P1時，該數個基準圖像P1可能同時包含該基準標線與其他物件(例如未設置該基準標線之道路表面)，因此，該處理器2於該數個基準圖像P1中選擇該基準運算區R1時，可令該基準運算區R1僅包含該基準標線的預設區域，以避免該基準運算區R1因落於該基準標線的預設區域外而影響後續產生之該數個基準資料，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

又，該處理器1在執行該第一影像分析程序時，係分別計算該數個基準圖像P1之該基準運算區R1的數個像素的一顏色平均值，並以該數個基準圖像P1之該基準運算區R1的該顏色平均值作為數個基準顏色值，且該數個基準資料即為該數個基準顏色值。在該基準運算區R1僅包含該基準標線之預設區域的情況下，當該基準標線為均一顏色時，該基準運算區R1內的每一個像素均會具有相同顏色，此時，若計算該數個基準圖像P1之該基準運算區R1的數個像素的該顏色平均值，並以該數個顏色平均值作為該數個基準顏色值時，即使該基準運算區R1內有少數像素因光線或其他因素而產生顏色的失真，在大部分像素的顏色值正確的情況下，該顏色平均值仍會接近該基準標線的真正顏色，可維持該數個基準資料的正確性，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

再者，該基準顏色值可為任何用以表現顏色之數值，在此並不設限，在本實施例中，該基準顏色值可為一灰階值，藉此降低影像處理或顏色比對之運算複雜度。其中，相關之灰階轉換處理可透過該處理器2於執行該第一影像分析程序時一併完成，此為本領域技術人員所熟知，於此不再贅述。

請參照第2b圖所示，該待測標線拍攝步驟，係由該攝像裝 置1根據環境明亮度而選擇一個該快門速度，並以所選擇之該快門速度拍攝該待測標線以產生該待測圖像P2，該處理器2係於該待測圖像P2中選擇一待測運算區R2，並對該待測圖像P2之該待測運算區R2執行一第二影像分析程序以產生一待測資料。

更詳言之，當該攝像裝置1於該道路上拍攝該待測標線而產生該待測圖像P2時，該待測圖像P2可能同時包含該待測標線與其他物件(例如未設置該待測標線之道路表面)，因此，該處理器2於該待測圖像P2中選擇該待測運算區R2時，可令該待測運算區R2僅包含該待測標線的預設區域，以避免該待測運算區R2因落於該待測標線的預設區域外而影響後續產生之該待測資料，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

又，該處理器2在執行該第二影像分析程序時，係分析該待測圖像P2之該待測運算區R2的數個像素各自的顏色值，並以該待測運算區R2之該數個像素各自的顏色值作為數個待測顏色值，且該待測資料包含該數個待測顏色值。由於該待測運算區R2內的數個像素均會具有各自的顏色值，在該待測運算區R2僅包含該待測標線之預設區域的情況下，可確保該數個待測顏色值所對應的像素均位於該待測標線之預設區域中，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

再者，該數個待測顏色值可為任何用以表現顏色之數值，在此並不設限，在本實施例中，該數個待測顏色值可為該灰階值，藉此降低影像處理或顏色比對之運算複雜度。其中，相關之灰階轉換處理可透過該處理器2於執行該第二影像分析程序時一併完成，此為本領域技術人員所熟知，於此不再贅述。

該快門速度判斷步驟，係由該處理器2根據該待測資料所對應之該快門速度，而在該資料庫3中讀取具有相同之快門速度的該基準 資料。

更詳言之，由於該資料庫3已儲存該數個該基準資料，且該數個基準資料分別對應不同之該快門速度，因此，當該處理器2欲比對該待測資料與該基準資料時，該處理器2可根據該待測資料所對應之該快門速度，而於該資料庫3中讀取具有相同之快門速度的該基準資料，進而使欲進行比對之該基準資料及該待測資料具有相同的取像標準(相同快門速度)，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

該劣化判斷步驟，係以該處理器2對具有相同快門速度之該基準資料及該待測資料執行一差異度判斷程序，以判斷具有相同快門速度之該基準資料及該待測資料之顏色差異，並輸出該待測標線劣化之一判斷結果。其中，該差異度判斷程序係用以判斷該基準資料及該待測資料之顏色差異，以下特列舉二種不同之差異度判斷程序以進行說明。

在本發明第一實施例中，該處理器2在執行該差異度判斷程序時，該處理器2係分別計算該數個待測顏色值與具有相同快門速度之該基準顏色值之間的差異以產生數個差異值，以及對該數個差異值進行加總以產生一總差異值，並以該差異總值除以該數個待測顏色值的數量而產生一平均差異值，再以該平均差異值作為該判斷結果。

更詳言之，以該數個快門速度為三個級距、且所有顏色值均以灰階值呈現為例，若對應該第一級距(1/200秒至1/800秒)之該基準顏色值為200；對應該第二級距(1/800秒至1/1200秒)之該基準顏色值為215；對應該第三級距(1/1200秒至1/1800秒)之該基準顏色值為230時，當該處理器2判斷該待測資料之快門速度屬於第一級距，該處理器2可透過數值相減的方式，分別計算該數個待測顏色值(該待測運算區R2之該數個像素各自的顏色值)與該基準顏色值(200)之間的差異以產 生該數個差異值，再對該數個差異值進行加總以產生該總差異值，並以該差異總值除以該數個待測顏色值的數量而產生該平均差異值，當該平均差異值越大時，即代表該待測運算區R2之顏色變化程度越大。藉此，該差異度判斷程序可計算該待測運算區R2中每一個像素的顏色與該基準顏色值之間的差異，並輸出該平均差異值以作為該判斷結果，當該待測標線整體以逐漸褪色的方式劣化時，在執行上述差異度判斷程序後，即可準確的判斷該待測標線的褪色程度，具有提升標線褪色劣化程度之判斷準確度的效果。

在本發明第二實施例中，該處理器2在執行該差異度判斷程序時，該處理器2係分別計算該數個待測顏色值與具有相同快門速度之該基準顏色值之間的差異以產生數個差異值，以及判斷該數個差異值是否大於一門檻值，並計算大於該門檻值之該數個差異值的數量與該數個待測顏色值的數量之間的一比例關係，再以該比例關係作為該判斷結果。

更詳言之，以該數個快門速度為上述三個級距為例，該處理器可另設該門檻值(例如門檻值設為50)，當該處理器2判斷該待測資料之快門速度屬於第一級距時，該處理器2可透過數值相減的方式，分別計算該數個待測顏色值(該待測運算區R2之該數個像素各自的顏色值)與該基準顏色值(200)之間的差異以產生該數個差異值，並判斷該數個差異值是否大於該門檻值(例如該差異值為51時，即大於該門檻值)，並計算大於該門檻值之該數個差異值的數量與該數個待測顏色值的數量之間的該比例關係。例如大於該門檻值之該數個差異值的數量為35個，且該數個待測顏色值的數量為100個時，可代表在100個像素中，有35個像素的顏色與該基準顏色值具有較大差異，亦即在該待測運算區R2中，該待測標線的斑駁程度為35%。藉此，該差異度判斷程序可計算該待測 運算區R2中每一個像素的顏色與該基準顏色值之間的差異，並計算大於該門檻值之該數個差異值的數量與該數個待測顏色值的數量之間的該比例關係，再以該比例關係作為該判斷結果，當該待測標線整體以剝落的方式劣化時，在執行上述差異度判斷程序後，即可準確的判斷該待測標線的剝落程度，具有提升標線剝落劣化程度之判斷準確度的效果。

又，該處理器2在執行該差異度判斷程序時，可以僅執行上述其中一種判斷方式，亦可以同時執行上述二種判斷方式，當該處理器2所執行之該差異度判斷程序包含上述二種判斷方式時，可使本發明之標線劣化判斷方法同時具有提升標線褪色劣化程度及標線剝落劣化程度之判斷準確度等效果。

綜上所述，本發明之標線劣化判斷方法，可根據該待測資料之快門速度選擇適當的該基準資料，使欲進行比對之該基準資料及該待測資料具有相同的取像標準(相同快門速度)，具有提升標線劣化之判斷準確度的效果。

然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧攝像裝置

2‧‧‧處理器

3‧‧‧資料庫

Claims (5)

1. 一種標線劣化判斷方法，係由一判斷組件執行以下步驟，該判斷組件具有一攝像裝置、一處理器及一資料庫，該攝像裝置具有數個快門速度，其步驟包含：該攝像裝置係以該數個快門速度分別拍攝一基準標線以產生數個基準圖像，該處理器係於該數個基準圖像中分別選擇一基準運算區，並對該數個基準圖像之該基準運算區執行一第一影像分析程序，該第一影像分析程序係分別計算該數個基準圖像之該基準運算區的數個像素的一顏色平均值，並以該數個基準圖像之該基準運算區的該顏色平均值作為數個基準資料，再將該數個基準資料儲存於該資料庫中；該攝像裝置係根據環境明亮度而選擇一個該快門速度，並以所選擇之該快門速度拍攝一待測標線以產生一待測圖像，該處理器係於該待測圖像中選擇一待測運算區，並對該待測圖像之該待測運算區執行一第二影像分析程序以產生一待測資料，該第二影像分析程序係分析該待測圖像之該待測運算區的數個像素各自的顏色值，並以該待測運算區之該數個像素各自的顏色值作為數個待測顏色值，且該待測資料包含該數個待測顏色值；該處理器係根據該待測資料所對應之該快門速度，而在該資料庫中讀取具有相同之快門速度的該基準資料；及該處理器係對具有相同快門速度之該基準資料及該待測資料執行一差異度判斷程序，該差異度判斷程序係由該處理器分別計算該數個待測顏色值與具有相同快門速度之該基準顏色值之間的差異以產生數個差異值，以及判斷該數個差異值是否大於一門檻值，並計算大於該門檻值之該數個差異值的數量與該數個待測顏色值的數量之間的一比例關係，再以該比例關係作為該待測標線劣化之一判斷結果，以判 斷具有相同快門速度之該基準資料及該待測資料之顏色差異，並輸出該判斷結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之標線劣化判斷方法，其中該基準運算區僅包含該基準標線的預設區域，該待測運算區僅包含該待測標線的預設區域。
3. 如申請專利範圍第1項所述之標線劣化判斷方法，其中各該基準顏色值及各該待測顏色值均為一灰階值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之標線劣化判斷方法，其中該數個快門速度係區分為一第一級距、一第二級距及一第三級距。
5. 如申請專利範圍第4項所述之標線劣化判斷方法，其中該第一級距的範圍為1/200秒至1/800秒；該第二級距的範圍為1/800秒至1/1200秒；該第三級距的範圍為1/1200秒至1/1800秒。