智能车辆的行人检测技术研究
雷达技术和激光测距可以探测 到车辆周围的深度信息。而且不受 气候、光线等的影响.它在测速、 测距上具有很大的优势。雷迭和激 光测8目在获取远距离图像信息上有 着显著的优势.但是分辨率较低. 不利于分类。基于雷达的城市变通 场景特征,其目标是探索所有能从 雷达传感器中获取的信息,为行人 检测选择台迁的特征。
基于人体模型的方法 基于模型的行人检测方法是通 过定义行人形状模型.在图像的各 个部位匹配该模型以找到目标。这 种方法具有明确的模型、识别速度 快、可以处理部分遮挡问题.但是
合适的模型很难构建。行人的模型 主要有一维人体模型、二维人体模 型和三维人体模型。
~维模型是最简单的人体模 型.因为可以将身体的各个部分 直接用直线来模拟.也被称为线 性模型。可以通过使用背景减除 法从摄像机序列图像中自动分割 出行人的轮廓.建立行人的统计 形状模型:然后建立线性点分布 模型使用主成分分析降低维数. 找到8维变形空间。
(1)行人检测r象行人穿着各 种颜色和样式的攻腚,在行走中可 能带着大面积的遮·j物;行人通常 走在杂乱无章的自然环境中,存在 着大量蛇雾像人的物体和非站立行 人:人曲面一姿态面对提像机的角
度不同.则会使获得的图像上行人 表现出不同的形状;行人检测面临 的是开放性的环境,要考虑不同天 气(雨、雪、雾等)、光线变化等。
基于模板匹配的方法 模板匹配是从目标图像中寻找 已知模板图像的过程.通过将模板 图像在目标图像上平移并计算平移 位置处模板图像与目标图像重叠部 分的相似性.如果满足事先设定的 参数要求.则可以认为在目标圈像 中存在模板图像所代表的图像区 域,该图像区域在目标图像中的位 置也同时获得基于模板匹配的万 法能够检测与识别静止的行人和运 动的行人有研发人员设计了一个 基于视觉的用于智能车设计方面观
特征运动特征和抽象特征,抽象 特征既可以用来描述外观特征,也 可以用来表示运动特征。
外观特征用于描述图像中的行 人形状、尺寸,纹理等静态信息。 基于外观特征的方法回避了由于摄 像头的运动带来的背景图像变化的 问题,能有效识别道路中的静止和 行走的行^。有研究人员从图像序 列中获取行人的形状,然后与设计 的模板进行匹配.以判断是否存在 行人。由于行人显示出的形状信息 具有多样性.行人背景的复杂性以 及部分遮挡现象,这些都增加了行 人检测的难度。
基于传感器的方法 目前用于行人检测的传感器{ 要有单旨视觉立体视觉、红外成 像微波雷达激光测距等这些 传感器通过对车辆周边环境进行非
接触式探测,获得周边的行人车 辆障碍物等信息,
视觉是人类观察世界和认识世 界的重要手段,驾驶者行车时所需 要的信息90%来自视觉系统,交通 信号变通图霉道路标识等都可 看作是环境与驾驶者的视觉通讯语 言单目视觉具有信息含量极为丰 富获取的信息面积大可进行多 车道检测可同时进行道路检测和 障碍物识别、维护费用比较低等优
立体视觉是从两个或更多祝点 观察同一事物,从而获得在不同视 角下的感知图像.通过三角测量原 理计算图像像素间的视差来获取景 物的三维信息。该方法可以获得行 人等与车辆的距离.部分解决行人 遮挡问题。通过立体视觉分割算法 将行人从背景中分割出来.然后利 用抻经网络进行目标分类识别.
红外成像的依据是物体的温度 和发出热量的数量.可以在白天和 夜间工作,也适用于雨雪天气。由 于没有颜色和纹理结果.也没有光 线的彩响.所以行人识别更容易. 但是容易受热源的影响。基于红外 成像的实时的行人检测系统.设计 了一种概率模板,然后进行模板匹 配以确定图像中是否存在行人
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冒能车辆的行人检测技术研究
·u rvey of Pedestrian Detection for Intelliqent Vehicle
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r人检测作为智能车辆的关键技术,已成为业内共同关注的研究热点随着机器视觉、计算机技术等不 i发展,行人检测的进展很快
eing the key technology of intelligent vehicle,the pedestrian detection becomes a hot research topic hich is concerned by the indust ry and the research communitiy Pedestrian aetection makes good og ress with the continuous development d machine vision computer thchno!egy and so on
运动特征用于描述行人运动时 产生的变化和规律。通过计算运动 区域的残余光流来分析运动体的刚 性和周期性,根据非刚性的行人的 运动比刚性的车辆运动具有较高的 平均残余光流,将行人区分出来: 光流计算法能够检测独立运动的对 象.不需要预先知道场景的任何信 息.并且能够适用于静止背景和运 动背景的环境;但是需要连续几帧 序列图像.增加了处理时间,不便 于实时性检测行人。
由于单个的外观特征与运动特 征存在着不好克服的局限性.多特 征融合就成为学者们新的研究方 向。考虑到大量的候选区和复杂的 场景会使识别速度降低.只用外形 特征训练一个好的分类器是困难 的.因此有人提出了把外形特征和 运动特征融台,组成一个特征集, 用它来训练分类器。此外,比较了 只用外形特征和外形特征与运动特 征结合两种情况.显示了融合方法 的优越性:
基于统计分娄的方法 基于统计分类的方法是通过机
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万方数据
匠匿E圈I智能车辆的行人检测技术研究
器学习从一系列训练数据中学习得 到一个分类器,然后利用该分类器 对输入窗Iq进行识别 目前常用的 统计分类的方法有神经网络支持 向量机和AdabOOst等
基于单个的分类机制不能满足 使用者需求,于是研究者又提出了 组合的分类机制,即将多个单分类 器按照一定的结构组织起来,综台 判断检测目标.同时获取不同分粪 器的优点
随着行人检∥一H究的深人,检 测方法的不断L善,也会推动智能 车辆辅卧驾驶系统和智能交通系 统的发屡在研究界解决了关键技 术难专z后,产业界也会逐步推出 主造产品和实用产品可以预见道 路交通安全问题会得到很大的改 善,车辆的安全驾驶也会得到保 障。^晡
万方数据
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行人检测算法+它先对从安装在车 辆上的摄像机获得的视频帧进行小 渡变换.然后使用多尺度模板匹配 来确定帻中是否包含行人信息,并 对行人进行定位
存在的问题及展望 行人检测是智能车辆辅助驾
驶与智能交通的研究热点,随着计 算机科学、电子技术图像处理 人工智能与模式识别的发展,行人 检测已经在多学科交叉中取得了可 喜的成绩尽管很多学者适行了有 益尝试.并且取得了可曼的成绩. 但是由于行人检测存右●、蕈艰难解 决的问题.使得行人·j州直是一 个挑战。目前存有一司韪}要有以 下几个方面:
万方数据
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Survey of Pedestrian Detection for Intelligent Vehicle
点。但是它获取的图像信息比轻复 杂.要处理的数据量很大,还容易 受光照天气和遮挡的影响。基于 单目移动拍摄下的行人检测方法. 把行人分解为多个部件进行识别;
二维人体模型是应用最广泛的 模型,倒如~种名为coarse—to— flne的行人检测方法.该方法把 一个人建模成人体自然部位的组 装.所用部位包括头肩躯干和 腿.首先用全身检测器找到行人 候选区.然后用基于贝叶斯决策 的维舍算法进一步确定候选者中 的行人.实验结果表明这种方法 有很好酌检测性能,
三维人体模型也被称为立体模 型.主要是利用球、椭圆柱广义 锥台等模型来描述人体的结构细 节=这种模型在处理姿态问题、视 角变化和遮挡问题上有显著优势. 但是这种模型要求更多的计算参 数。由圆柱体组成的三维模型.通 过采用卡尔曼滤波获得图像模型的 参数估计。
(2)行人检测万法:随着研究 的深人,原有方法得纠完善.新 的方法大量出现,然而现有的力 法还难以同时满足检测速度快 检测率高和误报率低。
(3)性能评价系统: 个标准 的行人检测评价系统可以评价各 种行人检测方法的综台性能,分 析它们的优、缺点.为进步的 开展工作提供便利.目前还没有 标准的评价指标。
从目前发展来看,暑用多传感 器融合技术是行人植潮日勺主要研究 方向.采用不同传感器获取信息, 然后选择台适的万法进行信息融 合.使得获得的信息具有单传感器 不具备的优势;如何选择更好的特 征或者恰当地选择多种特征进行纬 台处理也是研究的热点;从图馋一 快速、准确地识别出行人是哥旯的 目标,现有地分类机制i,;板匹配 方法还不能很好的宴::需要进 步完善。
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注的问题.开展行人检测技术研 究,及时告知驾驶员车辆前方有行 人的存在.并进行安全预謦,对减 少和避免车辆与行人发生碰撞事故 有着重大意义
行人检测现状 由于行人检测面临眇工作珥境
比较复杂,而且胜能要求很高.因
此成为计算机科学、图像处理 自 动化与控制人工智能和横瓦识别 等多学科交叉的研究热点行人检 测的主要万法有基于传感器基于 特征提取、基于人体模型、基于统 计分类基于模板匹配等:
单一的传感器不能完威行人检 测的需要.因此,多传感器融台就 成为新的方向。具体来说就是采用 不同娄型的传感器检测不同类型的 信息.然后对信息进行综合处理. 充分利用各种传感器的优势。使得 达到最优效果。单毫米波雷达与单 光学摄像头信息融合的检测方法. 采用雷达进行gE离测量和摄像头进 行车道标记检测。