TW201323262A - 車輛輔助系統及車輛輔助方法 - Google Patents
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Abstract
一種車輛輔助方法，可執行路面偵測功能，該方法包括：獲取若干攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被攝物體各點到攝像裝置之間的距離資訊；利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各點到攝像之間的距離資訊；根據該獲取的場景圖像的各點到攝像裝置之間的距離資訊，判斷該路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常；當周圍環境及路面狀況出現異常時，產生信號提示用戶。
Description
本發明涉及一種車輛輔助系統及車輛輔助方法，尤其涉及一種用於協助駕駛人留意相關路況資訊的車輛輔助系統及車輛輔助方法。
目前，車輛導航系統作為一用於指導用戶駕駛汽車的工具已經成為一般擁有車輛的用戶所必備的工具。但是傳統的車輛導航系統不能指導用戶前方的道路的路面狀態，而當天色昏暗、濃霧等低能見度時，用戶難以察覺前方道路的路面狀態而發生意外。同時，傳統的車輛導航系統也不能指導用戶道路寬度，當用戶經驗不足時，有可能將車行駛至道路瓶頸處才發現車輛無法通行或者不能停車，這會導致車輛受到損傷。
鑒於以上內容，有必要提供一種車輛輔助系統及車輛輔助方法，可用於協助駕駛人留意相關路況資訊。
一種車輛輔助系統，可執行多種路面偵測功能，該系統包括：一影像獲取模組，該影像獲取模組用於獲取若干攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被攝物體各點到對應攝像裝置之間的距離資訊；一物體偵測模組，該物體偵測模組用於利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各點到對應攝像裝置之間的距離資訊；一影像分析模組，該影像分析模組用於根據該獲取的場景影像的各個點到對應攝像裝置之間的距離資訊，判斷該路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常；及一執行模組，該執行模組用於當周圍環境及路面狀況出現異常時，產生信號提示用戶。
一種車輛輔助方法，可執行路面偵測功能，該方法包括：獲取若干攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被攝物體各點到對應的攝像裝置之間的距離資訊；利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各點到對應的攝像裝置之間的距離資訊；根據該獲取的場景圖像的各點到對應的攝像裝置之間的距離資訊，判斷該路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常；當周圍環境及路面狀況出現異常時，產生信號提示用戶。
本發明藉由一影像獲取模組獲取該若干個攝像裝置攝取的場景影像，一物體偵測模組獲取場景影像中各個點的距離資訊，一影像分析模組根據該距離資訊判斷偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否出現異常，並藉由一執行模組在周圍環境或者路面狀況出現異常時，產生信號提示用戶。從而協助駕駛人留意相關路況資訊。
如圖1所示，是本發明一實施方式的車輛輔助系統1的應用方框示意圖。該車輛輔助系統1可執行多種路面偵測功能，回應用戶藉由一輸入單元2的輸入所選擇的功能，獲取若干個攝像裝置3中的一用於該功能的攝像裝置3所攝取的場景影像，基於該場景影像判斷該路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常，當周圍環境及路面狀態出現異常時，藉由一顯示終端4顯示一提示資訊給用戶，協助提示用戶留意周圍環境及路況資訊。在本實施方式中，該輸入單元2為一設置於顯示終端4上的觸摸屏。
該攝像裝置3用於攝取場景，並生成場景影像。在本實施例中，所述攝像裝置3為一種深度攝影機（Depth-sensing Camera），如時間飛行（Time of Flight，TOF）攝影機，用於攝取場景影像，該場景影像中包括被攝物體的景深資訊。所述被攝物體的景深資訊是指被攝物體各點與攝像裝置3的距離資訊。由於攝像裝置3在拍攝目標物時，將發射一定波長的信號，當信號遇到目標物時即會反射至攝像裝置3，根據信號發射與接收之間的時間差即可計算出目標物上各點與攝像裝置3之間的距離資訊，因此所述攝像裝置3攝取的場景影像中包括被攝物體各點與攝像裝置3之間的距離資訊，即景深資訊。該攝像裝置3的數量至少有二個，分別為第一攝像裝置31及第二攝像裝置32。該第一攝像裝置31及第二攝像裝置32設置於車輛的前面部分，且第一攝像裝置31的攝像方向為向下偏一定角度，用於拍攝前面的路面，第二攝像裝置32的攝像方向為向前平行拍攝，用於拍攝前方的環境。
所述車輛輔助系統1包括至少二個功能。該二個功能分別為路面狀況監測功能及前方寬度監測功能。其中，該第一攝像裝置31攝取的場景影像應用於該路面狀況監測功能，該第二攝像裝置32攝取的場景影像應用於該前方寬度監測功能。
請同時參考圖2，該車輛輔助系統1還包括一存儲單元11及若干個模組12。所述存儲單元11用於存儲攝像裝置3攝取的場景影像。該若干個模組12的電腦處理程式被存儲在存儲單元11中，並被配置成一個或多個處理單元執行，以完成本發明。該若干個模組12包括一系統設定模組120，該系統設定模組120用於回應用戶的操作設定該車輛的寬度。其中，用戶可在初次應用該車輛輔助系統1時，設定該車輛的寬度，也可在後期使用該車輛輔助系統1的過程中，藉由該系統設定模組120設定或更改該車輛的寬度。
在本實施方式中，該若干個模組12還包括一功能選擇模組121、一影像獲取模組122、一物體偵測模組123、一影像分析模組124及一執行模組125。
該功能選擇模組121用於提供多個路面偵測功能供用戶選擇，並回應用戶的操作選擇路面狀況監測功能或者前方寬度監測功能，從而產生相應的功能觸發信號。
當用戶選擇路面狀況監測功能時，該功能選擇模組121產生一路面狀況監測觸發信號，該影像獲取模組122接收該路面狀況監測觸發信號後，獲取該第一攝像裝置31攝取的路面圖像。
該物體偵測模組123利用物體偵測技術，在獲取的被監控區域場景影像中獲取場景影像中各點到第一攝像裝置31之間的距離資訊。在本實施例中，所述物體偵測技術可以採用Robust即時物件檢測方法（Robust Real-time Object Detection Method）。
該影像分析模組124用於比較該獲取的路面圖像的任意的相鄰兩個點到第一攝像裝置31之間的距離。請一併參考圖3，當其中超過預定數量的相鄰點到第一攝像裝置31之間的距離的差值超過一預定值時，該影像分析模組124判斷該前方路面出現大幅度落差，並判斷有陷坑或懸崖等路面異常情況。
該執行模組125用於在前方路面出現大幅度落差時，產生一提示資訊，並控制該顯示終端4顯示該提示資訊，用於提示用戶前方路面出現異常。
當用戶選擇前方寬度監測功能時，該功能選擇模組121產生一前方寬度監測觸發信號。該影像獲取模組122接收該前方寬度監測觸發信號後，獲取該第二攝像裝置32攝取的前方的環境圖像。
同樣的，該物體偵測模組123利用物體偵測技術，獲取第二攝像裝置32攝取的場景影像中各點到第二攝像裝置32之間的距離資訊。
該影像分析模組124用於獲取場景影像中的車輛前方物體，並根據該獲取的場景圖像的各個點到第二攝像裝置32之間的距離中超過預定距離（例如10米）的點所組成的區域，來計算該前方可通行的寬度，並判斷該前方可通行的寬度是否大於該設定的車輛寬度。例如，當車輛行駛在一道路上時，如果在某一路段，在一道路靠右邊的1/3有障礙物時，該影像分析模組124獲取的場景影像中對應沒有障礙物的點到第二攝像裝置32之間的距離將遠大於對應該障礙物的點到第二攝像裝置32之間的距離且大於該預定距離，該影像分析模組124根據該沒有障礙物的區域來計算前方可通行的寬度。
該執行模組125用於當前方可通行的寬度小於該設定的車輛寬度時，產生一提示資訊，並控制該顯示終端4顯示該提示資訊，用於提示用戶前方寬度不足通行或停車。
顯然，該車輛輔助系統1還可藉由一些產生聲音的裝置來提醒用戶。
請參考圖4，為本發明一實施方式的車輛輔助方法的流程圖。該車輛輔助方法應用於如圖1所示的車輛輔助系統1上。
在步驟S401中，該功能選擇模組121用於提供多個路面偵測功能供用戶選擇，並回應用戶的操作選擇路面狀態監測功能或者前方寬度監測功能。當選擇路面狀態監測功能時，執行步驟S402。當選擇前方寬度監測功能時，執行步驟S407。
在步驟S402中，該功能選擇模組121產生一路面狀況監測觸發信號。
在步驟S403中，該影像獲取模組122接收該路面狀況監測觸發信號後，獲取該第一攝像裝置31攝取的路面影像。
在步驟S404中，該物體偵測模組123利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取該場景影像中各點到第一攝像裝置31的距離資訊。
在步驟S405中，該影像分析模組124比較該獲取的場景圖像的任意相鄰兩個點到第一攝像裝置31的距離。當其中超過預定數量的相鄰點到第一攝像裝置31的距離的差值超過一預定值時，該影像分析模組124判斷該前方路面出現大幅度落差。當前方路面出現大幅度落差時，執行步驟S406。當前方路面未出現大幅度落差時，執行步驟S405。
在步驟S406中，該執行模組125在前方路面出現大幅度落差時，產生一提示資訊，並控制該顯示終端4顯示該提示資訊，用於提示用戶前方路面出現異常。
在步驟S407中，該功能選擇模組121產生一前方寬度監測觸發信號。
在步驟S408中，該影像獲取模組122獲取該第二攝像裝置32攝取的前方環境影像。
在步驟S409中，該物體偵測模組123利用物體偵測技術，在獲取的被監控區域場景影像中獲取場景影像中各個點到第二攝像裝置32的距離資訊。
在步驟S410中，該影像分析模組124獲取場景影像中的車輛前方物體，並根據該獲取的場景圖像的各個點到第二攝像裝置32的距離中超過預定距離的點所組成的區域，來計算該前方可通行的寬度，並判斷該前方可通行的寬度是否大於該設定的車輛寬度。當前方可通行寬度大於該設定的車輛寬度時，執行步驟S410。當前方可通行寬度小於該設定的車輛寬度時，執行步驟S411。
在步驟S411中，該執行模組125產生一提示資訊，並控制該顯示終端4顯示該提示資訊，用於提示用戶前方寬度不足通行或停車。
最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
1．．．車輛輔助系統
2．．．輸入單元
3．．．攝像裝置
4．．．顯示終端
31．．．第一攝像裝置
32．．．第二攝像裝置
11．．．存儲單元
12．．．若干個模組
120．．．系統設定模組
121．．．功能選擇模組
122．．．影像獲取模組
123．．．物體偵測模組
124．．．影像分析模組
125．．．執行模組
圖1係本發明一車輛輔助系統應用方框示意圖。
圖2係如圖1所示的車輛輔助系統的方框示意圖。
圖3係如圖1所示的車輛輔助系統執行路面狀況監測功能的示意圖。
圖4係本發明一應用於如圖1所示的車輛輔助系統的車輛輔助方法的流程圖。
1．．．車輛輔助系統
2．．．輸入單元
3．．．攝像裝置
4．．．顯示終端
Claims (10)
- 一種車輛輔助系統，可執行多種路面偵測功能，其改良在於，該系統包括：
一影像獲取模組，該影像獲取模組用於獲取若干攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被攝物體各點到對應攝像裝置之間的距離資訊；
一物體偵測模組，該物體偵測模組用於利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各點到對應攝像裝置之間的距離資訊；
一影像分析模組，該影像分析模組用於根據該獲取的場景影像的各個點到對應攝像裝置之間的距離資訊，判斷該路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常；及
一執行模組，該執行模組用於當周圍環境及路面狀況出現異常時，產生信號提示用戶。 - 如申請專利範圍第1項所述之車輛輔助系統，其中，該若干個攝像裝置攝取的場景影像用於不同的路面偵測功能，該系統還包括一功能選擇模組，該功能選擇模組用於提供多個路面偵測功能供用戶選擇，並用於回應用戶的操作確定一選擇的路面偵測功能，該影像獲取模組獲取若干個攝像裝置中的一用於該選擇的路面偵測功能的攝像裝置所攝取的場景影像，該影像分析模組基於該場景影像判斷該選擇的路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常。
- 如申請專利範圍第2項所述之車輛輔助系統，其中，該路面偵測功能包括一路面狀態監測功能，該功能選擇模組用於回應用戶的選擇路面狀態監測功能的操作，產生一路面狀況監測觸發信號，該影像獲取模組根據該路面狀況監測觸發信號獲取對應該路面狀態監測功能的攝像裝置攝取的路面影像，該影像分析模組根據該距離資訊比較該獲取的路面圖像的任意的相鄰兩個點到對應攝像裝置的距離，並當其中超過預定數量的相鄰點到對應攝像裝置的距離的差值超過一預定值時確定路面出現異常，該執行模組產生一信號提示用戶。
- 如申請專利範圍第2項所述之車輛輔助系統，其中，該路面偵測功能還包括一前方寬度監測功能，該功能選擇模組用於回應用戶的選擇前方寬度監測功能的操作，產生一前方寬度監測功能觸發信號，該影像獲取模組根據該前方寬度監測功能觸發信號獲取對應該前方寬度監測功能的攝像裝置攝取的前方的環境影像，該影像分析模組根據該獲取的場景圖像中的各個點到對應攝像裝置的距離中超過預定距離的點所組成的區域，來計算該前方可通行的寬度，並判斷該前方可通行的寬度是否小於該車輛的寬度，當該前方可通行的寬度小於該車輛的寬度時，該執行模組產生信號提示用戶。
- 如申請專利範圍第1項所述之車輛輔助系統，其中，該系統還包括一系統設置模組，該系統設置模組用於回應用戶的輸入設定該車輛的寬度。
- 一種車輛輔助方法，可執行路面偵測功能，其改良在於，該方法包括：
獲取若干攝像裝置攝取的場景影像，該場景影像中包括被攝物體各點到對應的攝像裝置之間的距離資訊；
利用物體偵測技術，在獲取的場景影像中獲取場景影像中各點到對應的攝像裝置之間的距離資訊；
根據該獲取的場景圖像的各點到對應的攝像裝置之間的距離資訊，判斷該路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常；
當周圍環境及路面狀況出現異常時，產生信號提示用戶。 - 如申請專利範圍第6項所述之車輛輔助方法，該若干個攝像裝置攝取的場景影像分別用於不同的路面偵測功能，其中，該方法還包括：
提供多個路面偵測功能供用戶選擇，並回應用戶的操作確定一選擇的路面偵測功能；
獲取若干個攝像裝置中的一用於該選擇的路面偵測功能的攝像裝置所攝取的場景影像；
基於該攝取的場景影像判斷該選擇的路面偵測功能對應偵測的車輛行駛的周圍環境及路面狀況是否異常。 - 如申請專利範圍第7項所述之車輛輔助方法，該路面偵測功能包括一路面狀態監測功能，其中，該方法還包括：
回應用戶的選擇路面狀態監測功能的操作，產生一路面狀況監測觸發信號；
根據該路面狀況監測信號獲取對應於該路面狀態監測功能的攝像裝置攝取的場景影像；
根據該距離資訊比較該獲取的路面圖像的任意的相鄰兩個點到對應的攝像裝置的距離，並當其中超過預定數量的相鄰點到對應的攝像裝置的距離的差值超過一預定值時確定路面出現異常；
產生一信號提示用戶。 - 如申請專利範圍第7項所述之車輛輔助方法，該路面偵測功能包括一寬度監測功能，其中，該方法還包括：
響應用戶的選擇寬度監測功能的操作，產生一寬度監測功能觸發信號；
根據該寬度監測功能觸發信號獲取對應該寬度監測功能的攝像裝置攝取的前方環境影像；
根據該獲取的場景圖像中的各個點到對應的攝像裝置的距離中超過預定距離的點所組成的區域，來計算該前方可通行的寬度，並判斷該前方可通行的寬度是否小於該車輛的寬度；
當該道路的寬度小於該車輛的寬度時，產生信號提示用戶。 - 如申請專利範圍第6項所述之車輛輔助方法，其中，該方法還包括：
回應用戶的輸入設定該車輛的寬度。
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