视觉系统及分析图像的方法技术方案

本发明专利技术提供一种视觉系统(1)，包含被配置成捕获图像(15)的摄像机(5)和连接到摄像机(5)上并且被配置成针对图像(15)确定至少一个特征描述符的处理器。该处理器(2)具有接口(3)，用于访问包含地理参考特征描述符的注释地图数据。该处理器(2)被配置成执行针对至少一个图像(15)确定的至少一个特征描述符和检索到的地理参考的特征描述符之间的匹配过程。

【技术实现步骤摘要】
视觉系统及分析图像的方法
本专利技术涉及视觉系统和分析图像的方法。本专利技术尤其涉及可被用于自动化车辆视觉中的视觉系统和分析图像的方法。
技术介绍
机器视觉在广泛的各种系统中有所实现。近来，在汽车环境中采用视觉系统的应用已被考量用于安全或其它应用方面。尤其是，汽车系统中的图像识别可以被用于包括导航或在控制车辆方面辅助驾驶员的各种用途。为了这些目的，车辆附近的图像通过车辆上的摄像机被频繁地记录，并且经过分析，以便辨别出诸如道路或道路边缘的目标，这可与导航用途或车辆控制相关联。一旦在图像中已经辨别或识别出目标，则可调用特殊进程。为了说明，可将兴趣点(POI)通知车辆的驾驶员。为了进一步说明，附加的应用包括提供了在车辆导航或车辆安全设备中的驾驶方位。目前存在许多与自动执行目标识别有关的难题。为了说明，对于不同照明条件或不同视觉方位至少应提供某种程度的稳定性。这代表相当大的挑战。对于某些应用，例如在保安应用中的人脸的识别，探究了所谓特征描述符的可能性。为了说明，ShuichengYan等人在“ExploringFeatureDescriptorsforFaceRecognition”，IEEEInternationalConferenceonAcoustics，Speech，andSignalProcessing(ICASSP07)，IEEE-ICASSP2007：I-629(2007)中讨论了对于人脸识别的特征描述符的使用。在车辆应用中的目标识别迄今为止主要集中在识别车道边界或交通标志上。各种方法，包括神经网络(neuralnetwork)或鉴别器(discriminator)，可被用于此目的。为了说明，R.Ach等人在“Classificationoftrafficsignsinreal-timeonamulti-coreprocessor”，IntelligentVehiclesSymposium，2008IEEE，pp.313-318(2008)中描述了针对交通信号的一定的类型使用神经网络执行交通信号识别的方法。虽然迄今为止应用于车辆视觉系统中的技术(例如用于检测交通信号、道路标志或其它车辆)可有助于可靠地将目标分类成有限数量的类别中的一种，诸如检测交通信号、道路标记或其他车辆，但是这样的应用通常不能使特定POI被可靠地辨别出。为了说明，可期望辨别一定的建筑或其它标志性建筑，以向用户提供相对于这些POI的信息。然而，诸如以上描述的技术不能适当地辨别这些标志性建筑，除非例如神经网络已经对于它们进行了特殊训练。不仅以对用户提供附加信息的角度，而且以定位准确性的角度上，辨别标志性建筑都是有利的。在本领域中对改进自动化视觉系统和分析图像的方法具有持续的需求。尤其是，在本领域中对这种在车辆应用中记录的图像中被配置成辨别目标(例如兴趣点)的系统和方法具有需求。在本领域中对这种允许以稳定和快速的方式执行目标识别的系统和方法同样具有需求。
技术实现思路
根据实施例，此需求通过视觉系统和类似在独立权利要求中限定的方法来解决。从属权利要求限定了实施例。根据实施例的视觉系统包括摄像机和处理器。该摄像机被配置成捕捉至少一个图像。该处理器被连接到摄像机上，并且被配置成针对至少一个图像确定至少一个特征描述符，尤其是多个的特征描述符。该处理器具有接口，以访问包括地理参考特征描述符的注释地图数据，以检索多个地理参考的特征描述符和分别与这些地理参考的特征描述符相关联的位置信息。该处理器被配置成执行在针对至少一个图像确定的至少一个特征描述符和所检索出的地理参考特征描述符之间的匹配过程。该视觉系统使用数据库，即，包括地理参考的特征描述符的注释地图数据。通过将针对图像确定的特征描述符与注释地图数据的地理参考特征描述符进行匹配，存储在注释地图数据中的信息能够被用于辨别目标，对于这一点，在注释地图数据中包括相关联的地理参考特征描述符。目标的识别相比于未使用先验信息的情况被更快速而且更稳定地执行，并且/或者匹配的结果可以用于更准确地确定位置。对于各种不同的环境条件(例如不同光线条件)，使用特征描述符提供了稳定性。该视觉系统可尤其指车辆视觉系统。该车辆视觉系统可被安装在车辆中。该摄像机可以被配置为捕捉2D图像的摄像机。该摄像机也可以被配置为捕捉2D图像序列的视频摄像机。3D摄像机可被额外地被采用，以促进图像分割(imagesegmentation)。该处理器可以包括若干个集成电路，其可以是为了使用适当的固件或软件执行在此描述的行为而被编程的专用电路或通用目的处理器电路。该处理器可以被配置成为图像确定特征向量，其包括若干特征描述符。近似地，注释地图数据可以包括多个地理参考的特征向量。将被体会的是，不需要将在注释地图数据中包含的每个特征描述符分别与位置信息相关联。而是，可对注释地图数据进行组织，使得可以将位置信息与特征向量相关联。该处理器可以被配置成执行针对该图像而确定的特征向量或若干特征向量和在该注释地图数据中包含的地理参考的特征向量之间的匹配过程。可以使用各种匹配过程，诸如基于特征向量的重叠的匹配、特征向量之间的欧式距离(Euclideandistance)，或类似的匹配过程。该处理器可被配置成辨别与针对至少一个图像确定的多个特征描述符匹配的一组地理参考特征描述符，并且被配置成基于与该组地理参考特征描述符相关联的位置信息确定车辆方位的三个坐标。这允许基于图像而建立车辆的方位。为了辨别与针对至少一个图像而确定的多个特征描述符匹配的地理参考特征描述符，可以在注释地图数据中执行树状搜索或其它有效搜索。在增强实境应用中，该处理器可以使用车辆方位的三个坐标来控制光学输出装置。该处理器可以控制该光学输出装置使得基于所确定的车辆方位的三个坐标而设置处理器产生的图形被叠加在所捕捉的图形数据上的位置。该处理器可以被配置成使得其确定出三个角度，例如，三个欧拉角(Eulerangles)，其代表空间中车辆的方位。对于至少一些地理参考特征描述符，相关联位置信息可包括高度坐标。对于至少一些地理参考特征描述符，相关联的位置信息可以包括一对横向坐标和高度坐标，它们可被用于确定车辆方位的三个坐标。处理器可被配置成基于地理参考特征描述符的位置信息的横向坐标和高度坐标，并进一步基于匹配的特征描述符处于所捕捉的至少一个图像中的位置，确定车辆方位的三个坐标。关于车辆方位的信息可以用作多种用途。为了说明，增强实境应用被预期在进一步的车辆导航设备中采用，其不仅需要关于位置的信息，也需要关于车辆的方位的信息。该处理器可以向驻留在车辆上的导航设备中的应用程序(尤其是增强实境应用程序)提供关于方位的信息。该视觉系统可以包含被配置成确定视觉系统的位置的定位装置。对于安装于车辆中的视觉系统，该位置可以是车辆位置。该处理器可以被连接到定位装置，并且该处理器可以基于所确定的视觉系统的位置被配置成检索多个地理参考特征描述符。因此，可以选择性地检索出有关对应于处在车辆附近的目标的特征描述符的信息。该处理器可以被配置成基于与至少一个检索到的地理参考特征描述符相关联的位置信息并且基于视觉系统位置，估算至少一个图像中的目标的位置。这允许通过注释地图数据提供先验信息，以用于在图像中辨别已知目标。该定位装置可以被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.11.09 EP 10014418.71.一种车辆视觉系统(1；11；64-66)，包括：被配置成捕捉至少一个图像(15)的摄像机(5)；光学输出装置(8)；和被连接到所述摄像机(5)的处理器(2)，该处理器(2)被配置成针对所述至少一个图像(15)确定多个特征描述符；所述处理器(2)具有接口(3)，用于访问包括地理参考特征描述符的注释地图数据，以检索多个地理参考特征描述符和分别与所述地理参考特征描述符相关联的位置信息，并且所述处理器(2)被配置成执行针对所述至少一个图像(15)确定的所述至少一个特征描述符与所述检索出的地理参考特征描述符之间的匹配过程；所述处理器(2)被配置成辨别与针对所述至少一个图像(15)确定的所述多个特征描述符匹配的一组地理参考特征描述符，并基于与所述一组地理参考特征描述符相关联的所述位置信息确定出车辆方位(52)的三个坐标，其中，所述车辆方位包括车辆纵向轴与水平面之间的角度和定义车辆围绕其纵向轴的旋转位置的角度中的至少一个；所述处理器(2)被配置成控制光学输出装置(8)，使得在光学输出装置(8)上显示的处理器生成的图像的位置和方位取决于车辆方位(52)；其中在所述注释地图数据中包括的所述地理参考特征描述符分别与多个目标类别中的至少一个相关联，所述处理器(2)被配置成选择性地执行针对所述至少一个图像(15)确定的所述至少一个特征描述符和所述检索出的地理参考特征描述符之间的所述匹配，所述所检索出的地理参考特征描述符与所选择的目标类别相关联。2.如权利要求1所述的视觉系统，其中，确定出的所述车辆方位(52)的三个坐标定义三个角(57-59)。3.如权利要求2所述的视觉系统，其中，针对所述地理参考特征描述符中的至少一些地理参考特征描述符，所述相关联的位置信息包括高度坐标。4.如权利要求1所述的视觉系统，其中，所述处理器(2)被配置成在增强实境模式下，基于车辆方位(52)的三个确定出的坐标控制光学输出装置(8)。5.如前述权利要求中的任一项所述的视觉系统，进一步包括，被配置成确定车辆位置的定位装置(6)，所述处理器(2)被连接到所述定位装置(6)，并且被配置成基于所述车辆位置检索所述多个地理参考特征描述符。6.如权利要求5所述的视觉系统，所述处理器(2)被配置成基于与所述所检索的地理参考特征描述符中的至少一个相关联的位置信息，并基于所述车辆位置，估算在所述至少一个图像(15)中的目标(16-18)的位置。7.如权利要求6所述的视觉系统，所述定位装置进一步被配置成确定车辆方位，所述处理器(2)被配置成进一步基于所述车辆方位(52)估算所述目标的所述位置。8.如权利要求5所述的视觉系统，所述处理器(2)被配置成基于所述车辆位置并基于与所述多个所检索出的地理参考特征描述符中的至少一个相关联的位置信息，辨别所述至少一个图像(15)的一部分(27，28)，所述处理器(2)被配置成针对所述图像(15)的所辨别的一部分(27，28)选择性地确定所述至少一个特征描述符。9.如权利要求1至4中的任一项所述的视觉系统，所述处理器(2)被配置成控制所述光学输出装置(8)以输出指示所述至少一个图像(15)中的目标的信息，所述至少一个图像(15)具有与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J普拉托诺夫，A普里亚金，P库纳思，
申请(专利权)人：哈曼贝克自动系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：