本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)都是利用光感元件來(lái)控智能大燈在進(jìn)入隧道時(shí)是否開(kāi)啟，光感的缺點(diǎn)是當(dāng)它遇到黑暗區(qū)域時(shí)才開(kāi)啟大燈，往往這個(gè)時(shí)候汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入到隧道內(nèi)，在隧道開(kāi)始階段沒(méi)有開(kāi)啟大燈，造成低光度運(yùn)行，這段距離視覺(jué)較長(zhǎng)，因此非常危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法，包括訓(xùn)練過(guò)程和識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程： 訓(xùn)練過(guò)程包括下述步驟：①安裝在車(chē)輛前部的攝像頭獲取進(jìn)入隧道前20-160m的所有圖像； ②每一幀圖像被由大到小的數(shù)個(gè)框分割，每個(gè)框的確定過(guò)程為：攝像頭獲取距離隧道的距離為L(zhǎng)，框的數(shù)量為n，每到L/n處獲得一幀圖像，該圖像投射到距離隧道最遠(yuǎn)的獲取的圖像中，距離隧道最遠(yuǎn)的圖像中與該圖像相同部分的邊框即為一個(gè)框，n=8-16； ③繪制直方圖：縱坐標(biāo)為取相鄰框之間圖案的亮度均值，橫坐標(biāo)為自內(nèi)向外排列的每個(gè)相鄰的框； ④利用步驟③得到的均值圖訓(xùn)練支持向量機(jī)，得到通過(guò)隧道樣本的特征分類(lèi)器； 識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程包括下述步驟：①對(duì)安裝在車(chē)輛前部的攝像頭獲取的圖像，獲取的圖像按照所述的訓(xùn)練過(guò)程②得到的框進(jìn)行分割，再按照訓(xùn)練過(guò)程③繪制直方圖； ②將識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程步驟①得到直方圖輸入至通過(guò)隧道樣本的特征分類(lèi)器，得到識(shí)別結(jié)果，并計(jì)算該識(shí)別結(jié)果的置信度；該過(guò)程是空間坐標(biāo)向攝像頭坐標(biāo)變換的過(guò)程。 ③置信度進(jìn)行判斷或投票法進(jìn)行仲裁，最終輸出識(shí)別結(jié)果。

如上所述的基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法，所述的識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程中，訓(xùn)練過(guò)程②得到的框的水平位置隨汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)角a變動(dòng)，汽車(chē)的軸距為h，框水平位置偏移量l=（1-cos（L×sina/h））×h/sina。

如上所述的基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法，所述的識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程步驟①采集的圖像進(jìn)行加權(quán)濾波器處理：1為全明的場(chǎng)景的亮度值，0為全暗的場(chǎng)景的亮度值，通過(guò)下述迭代公式獲得：R_T=w×R_T-1+(1-w)R_T R_T-1=R_T 其中R_T代表當(dāng)前的場(chǎng)景加權(quán)之后獲得的值，R_T-1上一個(gè)時(shí)刻檢測(cè)到的值，兩個(gè)時(shí)刻相隔的時(shí)間是攝像頭所采集的每相鄰兩幀圖像之間的間隔時(shí)間Δt；w是加權(quán)系數(shù),并且0≤w≤1, T-1時(shí)刻的攝像頭的視覺(jué)區(qū)域面積為s，T時(shí)刻時(shí)攝像頭的視覺(jué)區(qū)與S之間的重疊面積為s1，w=s₁/s。

如上所述的基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法，所述的Δt=1/30秒。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明能夠在汽車(chē)進(jìn)入隧道前能夠自動(dòng)開(kāi)啟智能大燈，提升行車(chē)的安全性；利用車(chē)載攝像頭完全代替光感元件，減少設(shè)備投入，降低成本。本方法不僅僅是通過(guò)一幀圖像獲取，而是通過(guò)一個(gè)連續(xù)多幀圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)判斷，有效提高判斷的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明中圖像分割圖；圖2是本發(fā)明的直方圖；圖3是每個(gè)框的確定過(guò)程示意圖；圖4是圖像進(jìn)行加權(quán)濾波器處理過(guò)程的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

基于圖像識(shí)別的車(chē)進(jìn)隧道前大燈自動(dòng)提前開(kāi)啟方法，包括訓(xùn)練過(guò)程和識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程： 訓(xùn)練過(guò)程包括下述步驟：①安裝在車(chē)輛前部的攝像頭獲取進(jìn)入隧道前20-160m的所有圖像； ②每一幀圖像被由大到小的數(shù)個(gè)框分割，如圖1所示，通過(guò)8個(gè)框分割?？蛩诘膮^(qū)域感興趣區(qū)域（ROI（region of interest））。機(jī)器視覺(jué)、圖像處理中，從被處理的圖像以方框、圓、橢圓、不規(guī)則多邊形等方式勾勒出需要處理的區(qū)域，稱為感興趣區(qū)域，ROI。在Halcon、OpenCV、Matlab等機(jī)器視覺(jué)軟件上常用到各種算子（Operator）和函數(shù)來(lái)求得感興趣區(qū)域ROI，并進(jìn)行圖像的下一步處理。在圖像處理領(lǐng)域，感興趣區(qū)域(ROI) 是從圖像中選擇的一個(gè)圖像區(qū)域，這個(gè)區(qū)域是你的圖像分析所關(guān)注的重點(diǎn)。圈定該區(qū)域以便進(jìn)行進(jìn)一步處理。使用ROI圈定你想讀的目標(biāo)，可以減少處理時(shí)間，增加精度。每個(gè)框的確定過(guò)程為，如圖3所示：攝像頭獲取距離隧道的距離為L(zhǎng)，框的數(shù)量為n，每到L/n處獲得一幀圖像，該圖像投射到距離隧道最遠(yuǎn)的獲取的圖像中，距離隧道最遠(yuǎn)的圖像中與該圖像相同部分的邊框即為一個(gè)框，n=8-16，圖3中方框?yàn)檐?chē)輪，每條線位置為獲得圖像的位置； ③繪制直方圖：縱坐標(biāo)為取相鄰框之間圖案的亮度均值，橫坐標(biāo)為自內(nèi)向外排列的每個(gè)相鄰的框，如圖2所示，其中亮度均值的獲取方法是，將圖像分解成多個(gè)像素點(diǎn)，每個(gè)像素點(diǎn)有256個(gè)可能值。像素的亮度值在0至255之間，靠近255的像素亮度較高，靠近0的亮度較低。在進(jìn)入到隧道前，圖像均值的直方圖如圖2中的A圖，每個(gè)區(qū)域的亮度均值沒(méi)有明顯的規(guī)律，都在一定范圍內(nèi)波動(dòng)；當(dāng)遇到前方是隧道時(shí)，亮度均值的直方圖會(huì)逐漸變化成圖2中的B圖，繼續(xù)變化成圖2中C圖，出現(xiàn)明顯的規(guī)律，該規(guī)律通過(guò)下述步驟獲得通過(guò)隧道樣本的特征分類(lèi)器； ④利用步驟③得到的均值圖訓(xùn)練支持向量機(jī)，得到通過(guò)隧道樣本的特征分類(lèi)器； 識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程包括下述步驟：①對(duì)安裝在車(chē)輛前部的攝像頭獲取的圖像，獲取的圖像按照所述的訓(xùn)練過(guò)程②得到的框進(jìn)行分割，再按照訓(xùn)練過(guò)程③繪制直方圖； ②將識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程步驟①得到直方圖輸入至通過(guò)隧道樣本的特征分類(lèi)器，得到識(shí)別結(jié)果，并計(jì)算該識(shí)別結(jié)果的置信度； ③置信度進(jìn)行判斷或投票法進(jìn)行仲裁，最終輸出識(shí)別結(jié)果，根據(jù)識(shí)別結(jié)果，判斷是否需要開(kāi)啟大燈。如置信度較高，則需要開(kāi)啟大燈，如置信度較低，則無(wú)需開(kāi)啟大燈。

所述的識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程中，訓(xùn)練過(guò)程②得到的框的水平位置隨汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)角a變動(dòng)，汽車(chē)的軸距為h，框水平位置偏移量l=（1-cos（L×sina/h））×h/sina。通過(guò)更新率的調(diào)整，在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候讓更新率變快，讓車(chē)子適應(yīng)新的場(chǎng)景。

為了消除異常場(chǎng)景造成的影響，導(dǎo)致車(chē)燈會(huì)不斷開(kāi)關(guān)和操作、甚至閃壞情況的發(fā)生，所述的識(shí)別開(kāi)啟過(guò)程步驟①采集的圖像進(jìn)行加權(quán)濾波器處理：1為全明的場(chǎng)景的亮度值，0為全暗的場(chǎng)景的亮度值，通過(guò)下述迭代公式獲得：R_T=w×R_T-1+(1-w)R_T R_T-1=R_T 其中R_T代表當(dāng)前的場(chǎng)景加權(quán)之后獲得的值，R_T-1上一個(gè)時(shí)刻檢測(cè)到的值，兩個(gè)時(shí)刻相隔的時(shí)間是攝像頭所采集的每相鄰兩幀圖像之間的間隔時(shí)間Δt；w是加權(quán)系數(shù),并且0≤w≤1, T-1時(shí)刻的攝像頭的視覺(jué)區(qū)域面積為s，T時(shí)刻時(shí)攝像頭的視覺(jué)區(qū)與S之間的重疊面積為s1，w=s₁/s。所述的Δt=1/30秒。

如圖4所示，三角形區(qū)域s是，兩個(gè)三角形疊加的面積為s1，那么w=s1/s。其中s1與車(chē)速有關(guān)，在攝像頭同等幀率的情況下，速度越大，疊加區(qū)域越小，也就是w越小。

對(duì)象不僅僅是一個(gè)圖像，而是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，通過(guò)連續(xù)多幅圖像，這些圖像都是因子。僅對(duì)一個(gè)圖像進(jìn)行判斷，容易產(chǎn)生失誤，針對(duì)連續(xù)的因子進(jìn)行判斷，更加準(zhǔn)確。另外，結(jié)合車(chē)速還能提升判斷的更新率，也就是車(chē)速越快，我們?cè)谝欢ㄌ崆熬嚯x的情況下，需要的時(shí)間更短。傳感器可以根據(jù)車(chē)速來(lái)進(jìn)行采集，越快的車(chē)速采集也越快。通過(guò)關(guān)聯(lián)車(chē)速，還可以規(guī)避一個(gè)例外：比如晚上行駛過(guò)程中，前面有一個(gè)箱式大卡車(chē)，車(chē)燈把車(chē)廂照射的通亮。在關(guān)聯(lián)車(chē)速后，避免車(chē)燈會(huì)被系統(tǒng)給誤操作關(guān)掉。本方法能夠通過(guò)車(chē)速提高魯棒性。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。