TWM451611U - 夜間障礙物偵測系統 - Google Patents

Description

夜間障礙物偵測系統

本創作係有關於一種障礙物偵測系統，尤指一種車用影像式夜間障礙物偵測系統。

近年來影像偵測系統廣泛運用於各不同領域內，例如大樓、學校、住家的監視設備，生產業界常用到之產品檢測設備、物件分類設備等，然而影像偵測系統亦常被運用於車輛上，作為輔助行車之安全設備，例如在夜間行車時，駕駛人必須依賴路燈，或車輛頭燈照明來辨識前方路況，以確保行車安全，當大雨、濃霧或駕駛人疲勞時，則容易因此為無法注意到四周之物體而發生意外。

透過影像辨識方式，偵測行人、來車或障礙物，至今已有許多的研究被提出，如使用輪廓線、區域熵和雙眼視覺偵測，均為常見影像偵測之方法，然而，上述方式常會使用於日間之偵測，在夜間性能上則容易因為影像較差，而導致誤判的情況發生，因此為克服該項缺點故採用立體紅外線鏡頭，但由於立體紅外線鏡頭之價格較為昂貴，而採用樣式比對的方式，會受到背景陰影造成問題，故無法獲得較佳之夜間偵測之目的。

有鑑於上述問題，本發明提出一個夜間障礙物偵測系統，以物體垂直於地面之邊緣經轉換後所獲得之輪廓線作 為特徵，並以時間比對方式確認出障礙物之位置及距離，進一步達到障礙物偵測之目的。

本創作主要之目的，提出一個夜間障礙物偵測系統，以物體距離地面之輪廓線作為特徵，並以時間比對方式確認出障礙物之位置及距離，進一步達到障礙物偵測之目的。

本創作提供一種夜間障礙物偵測系統，係包括一用以發射一光源之光源發射模組；一用以擷取該光源經一障礙物後反射所產生之一影像，並產生一影像訊號之影像擷取模組；一連接該影像擷取模組，用以接收該影像訊號之處理模組，並擷取該影像訊號內物體垂直於地面邊緣之特徵線段，轉換成為一特徵資訊，利用移動偵測方式計算出所需的補償資訊，以得到影像訊號中非路面之特徵部分，透過處理該非路面之特徵部分，得到一特徵直方圖，再利用後處理方式去除非所認定之障礙物特徵部分後，於時間軸上進行追蹤確認以確定該障礙物是否為定義之障礙物，以獲得夜間障礙物偵測之影像；一接收該夜間障礙物偵測之影像之顯示模組，將該夜間障礙物偵測之影像予以顯示，進而達到夜間障礙物偵測之目的。

為便於 貴審查委員能對本新型之技術手段及運作過程有更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如 下。

請參閱第一圖所示，係為本創作之夜間障礙物偵測系統之架構圖，如圖所示，本創作係包括一用以發射一光源之光源發射模組11；用以擷取該光源經一障礙物後反射所產生之一影像，並相對產生一影像訊號之影像擷取模組12；一連接該影像擷取模組12，用以接收該影像訊號之處理模組13，並擷取該影像訊號內物體垂直於地面邊緣之特徵線段，轉換成為一特徵資訊，且該處理模組13利用移動偵測方式計算出所需的補償資訊，以得到該影像訊號中非路面之特徵部分，並透過處理該非路面之特徵部分，得到一特徵直方圖，再利用後處理方式去除非所認定之障礙物特徵部分後，於時間軸上進行追蹤確認該障礙物是否為定義之障礙物，以獲得夜間障礙物偵測之影像，並由一顯示模組14予以顯示該夜間障礙物偵測之影像，進而達到夜間障礙物偵測之目的。

當夜間障礙物偵測系統裝設於一車輛(圖中未示)上，於該車輛在夜間行駛時，則會由裝設在該車輛的車燈附近，且朝向該車輛前方方向之光源發射模組11，產生該光源，再由同樣裝設在該車輛後視鏡之背面，且朝向該車輛車頭方向之影像擷取模組12，擷取該光源受到該障礙物反射所產生之影像(即該車輛前方所呈現的景物)後，產生該影像訊號，將該影像訊號傳送至該處理模組13進行處理，由該處理模組13擷取該影像訊號中的物體垂直於地面邊緣特徵，進行轉換成該特徵資訊，且 利用移動偵測方式計算出所需的補償資訊，以得到該影像訊號中在非路面之特徵部分，再經由統計該非路面之特徵部分，獲得該特徵直方圖，且再利用後處理方式去除非所認定之障礙物特徵部份後，於時間軸上進行追蹤確認該障礙物是否為定義之障礙物，並對該障礙物進行標記作業(如：標示該車輛與該障礙物之距離等)。

請參閱第二圖所示，係為本創作之夜間障礙物偵測系統之處理流程圖，如圖所示，為執行下列步驟：首先，執行步驟S21，該影像擷取模組12產生該影像訊號，傳送至處理模組13，接著進至步驟S22。

於步驟S22中，該處理模組13接收該影像訊號後，產生該影像之特徵直方圖，接著進至步驟S23。

於步驟S23中，透過該處理模組13進行夜間特徵點之擷取動作，接著進至步驟S24。

於步驟S24中，透過該夜間特徵點進行地面移動量之評估，接著進至步驟S25。

於步驟S25中，估算出該障礙物之位置，並對該障礙物進行標記，接著進至步驟S26。

於步驟S25中，進行該障礙物之定位，以獲得夜間障礙物偵測之影像，達到夜間障礙物偵測之目的。

請參閱第三圖，係本創作夜間障礙物偵測系統之進行障礙物標記處理流程圖，如圖所示，於該步驟S25中，對該障礙物 進行標記過程中，會進行下列步驟：於步驟S251中，輸入該影像擷取模組12所擷取之影像中的前一張影像，接著進至步驟S253。

於步驟S252中，輸入該障礙物之地面移動量，接著進至步驟S253。

於步驟S253中，依據該前一張影像及該障礙物之地面移動量進行建立補償影像，接著進至步驟S255。

於步驟S254中，輸入該影像擷取模組12當前所擷取之影像，接著進至步驟S255。

於步驟S255中，對該所建立之補償影像及該影像擷取模組12當前所擷取之影像中每一位置進行灰階值相減運算，以獲得一影像相減，接著進至步驟S256。

於步驟S256中，將所獲得該相減影像，利用一臨界值進行二值化，以使該影像相減中超出該臨界值的像素標記為該障礙物之候選點，接著進至步驟S257。

於步驟S257中，對該影像相減進行統計障礙物量，以將該影像相減進行切割固定角度，並在固定角度中統計放射性線段，針對每一超過該臨界值的局部區只留下一個最低位置，且標示出該相減影像中每一物體離該車輛(圖中未示)最近之位置，接著進至步驟S258。

於步驟S258中，將所標示出該相減影像中每一物體離該車輛(圖中未示)最近之位置進行輸出一障礙物位置，且透過該 顯示模組予以顯示。

綜上所述，本創作夜間障礙物偵測系統，係由該光源發射模組11發射該光源，接著由該影像擷取模組12擷取該光源經該障礙物後反射所產生之影像，並相對產生該影像訊號，且傳送至該處理模組13，由該處理模組13擷取該影像訊號內的物體垂直於地面邊緣之特徵線段，以轉換成該特徵資訊，且該處理模組13利用移動偵測方式計算出所需的補償資訊，以得到該影像訊號中非路面之特徵部分，並透過處理該非路面之特徵部分，得到一特徵直方圖後，再利用後處理方式除非所認定之障礙物特徵部分後，及在時間軸上進行追蹤確認該是否為定義之障礙物，以獲得夜間障礙物偵測之影像，並由該顯示模組14予以顯示該夜間障礙物偵測之影像，進而達到夜間障礙物偵測之目的。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧夜間障礙物偵測系統

11‧‧‧光源發射模組

12‧‧‧影像擷取模組

13‧‧‧處理模組

14‧‧‧顯示模組

S21~S26‧‧‧步驟

S251~S258‧‧‧步驟

第一圖係為本創作夜間障礙物偵測系統之方塊架構示意圖；第二圖係為本創作夜間障礙物偵測系統之處理模組進行偵測處理流程示意圖；以及 第三圖係為本創作夜間障礙物偵測系統之進行障礙物標記處理流程示意圖。

1‧‧‧夜間障礙物偵測系統

11‧‧‧光源發射模組

12‧‧‧影像擷取模組

13‧‧‧處理模組

14‧‧‧顯示模組

Claims (5)

1. 一種夜間障礙物偵測系統，係包括：一光源發射模組，係用以發射一光源；一影像擷取模組，係用以擷取該光源經一障礙物後反射所產生之一影像，並產生一影像訊號；一處理模組，係連接該影像擷取模組，用以接收該影像訊號，並擷取該影像訊號內物體垂直於地面邊緣之特徵線段，轉換成為一特徵資訊，利用移動偵測方式計算出所需的補償資訊，得到影像訊號中非路面之特徵部分，透過處理該非路面之特徵部分得到一特徵直方圖，再利用後處理方式去除非所認定之障礙物特徵部分後，於時間軸上進行追蹤確定該障礙物是否為定義之障礙物，已獲得夜間障礙物偵測之影像；以及一顯示模組，係接收該夜間障礙物偵測之影像，並將該夜間障礙物偵測之影像予以顯示，進而達到夜間障礙物偵測之目的。
2. 如申請專利範圍第1項所述之夜間障礙物偵測系統，其中，該光源發射模組所發射之光源，係為一紅外線、及一夜間可見之光線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之夜間障礙物偵測系統，其中，該影像擷取模組，係為一紅外線攝影機。
4. 如申請專利範圍第1項所述之夜間障礙物偵測系統，其中，該影像擷取模組，其所擷取之影像係為彩色影像。
5. 如申請專利範圍第4項所述之夜間障礙物偵測系統，其中，該彩色影像，係透過灰階處理後形成鳥瞰影像。