物體檢測方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體地涉及圖像處理，具體地，涉及物體檢測方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)提出了一些檢測圖像中特定形狀的物體的技術(shù)。
[0003]在D.H.Ballard, University of Rochester 等的文章 “Generalizing the HoughTransform to Detect Arbitrary Shapes，，, Pattern Recognit1nl3.2:111-122, 1981)中，提出了一種推廣霍夫變化來檢測任意形狀的方法，該方法的目標(biāo)是檢測一個(gè)任意圖形，具體做法是掃描圖形邊緣上所有的點(diǎn)，然后記錄下一組角度和距離的參數(shù)對(duì)，并且對(duì)應(yīng)在霍夫空間中。
[0004]在QIN Kaihuai, WANG Haiying, ZHENG Jitao, Tsinghua University 等的文章 “AUnified Approach Based on Hough Transform for Quick Detect1n of Circles andRectangles”，Vol.15，N0.1，Journal of Image and Graphics, Jan.2010 中，提出了一種基于霍夫變換來快速區(qū)分圓形和矩形的技術(shù)，其中使用角度信息來獲取累計(jì)形狀角度值，基于此來區(qū)分物體形狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠較少受到圖像中對(duì)象尺寸的變化以及準(zhǔn)確地定位和檢測物體的物體檢測方法和裝置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種檢測圖像中的待檢測物體的物體檢測方法，可以包括:接收?qǐng)D像；提取圖像中的邊緣；對(duì)提取的邊緣進(jìn)行分段，得到分段后的邊緣；獲取樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)，其中，樣本自身角度和樣本參考角度相關(guān)聯(lián)，樣本自身角度表示物體樣本圖像中的邊緣分段和預(yù)定方向的直線所成的角度、樣本參考角度表示邊緣上的預(yù)定點(diǎn)和物體上的參考點(diǎn)之間的連線與邊緣所成的角度；對(duì)于各個(gè)分段后的邊緣，獲得該邊緣和該預(yù)定方向的直線所成的角度作為檢測到的自身角度；基于檢測到的自身角度和所獲取的的樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)，獲得與檢測到的自身角度對(duì)應(yīng)的參考角度；從邊緣上的預(yù)定點(diǎn)做直線，該直線與該邊緣所成的角度等于所獲得的與檢測到的自身角度對(duì)應(yīng)的參考角度；從各個(gè)直線之間的交點(diǎn)之中，基于通過交點(diǎn)的直線數(shù)目，確定物體的參考點(diǎn)；保留從其預(yù)定點(diǎn)所做的直線通過所確定的物體的參考點(diǎn)的邊緣；以及基于所保留的邊緣來檢測物體。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種檢測圖像中的待檢測物體的物體檢測裝置，可以包括:樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系獲取部件，用于獲取樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)，其中，樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，樣本自身角度表示物體樣本圖像中的邊緣分段和該預(yù)定方向的直線所成的角度、樣本參考角度表示邊緣上的預(yù)定點(diǎn)和物體上的參考點(diǎn)之間的連線與邊緣所成的角度；圖像接收部件，接收?qǐng)D像；邊緣提取部件，提取圖像中的邊緣；邊緣分段部件，對(duì)提取的邊緣進(jìn)行分段，得到分段后的邊緣；自身角度獲得部件，用于對(duì)于各個(gè)分段后的邊緣，獲得該邊緣和該預(yù)定方向的直線所成的角度作為檢測到的自身角度；參考角度獲得部件，用于基于檢測到的自身角度，參考由樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系獲取部件獲取的樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)，獲得與檢測到的自身角度對(duì)應(yīng)的參考角度；直線引出部件，用于從邊緣上的預(yù)定點(diǎn)做直線，該直線與該邊緣所成的角度等于所獲得的與檢測到的自身角度對(duì)應(yīng)的參考角度；參考點(diǎn)確定部件，用于從各個(gè)直線之間的交點(diǎn)之中，基于通過交點(diǎn)的直線數(shù)目，確定物體的參考點(diǎn)；邊緣保留部件，保留從其預(yù)定點(diǎn)所做的直線通過該確定的物體的參考點(diǎn)的邊緣；以及物體檢測部件，用于基于所保留的邊緣來檢測物體。
[0008]利用本發(fā)明的物體檢測方法和裝置，因?yàn)橐罁?jù)邊緣的絕對(duì)角度和相對(duì)角度間關(guān)系來確定物體的參考點(diǎn)，進(jìn)而保留物體的邊緣，從而檢測物體，因此能夠較少受到對(duì)象圖像的尺寸變化的影響，較準(zhǔn)確地對(duì)物體定位和檢測物體。
【附圖說明】
[0009]從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并更容易理解，其中:
[0010]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的物體檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖示例。
[0011]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物體檢測裝置的示例性結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從物體樣本圖像準(zhǔn)備樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)的示例性方法的總體流程圖。
[0013]圖4中的(a)示出了車輛的視差圖圖像，其中，分段后的邊緣片段示例分別被標(biāo)注以1、2、3、4;圖4中的(b)記錄了每個(gè)邊緣片段的標(biāo)識(shí)符和相關(guān)聯(lián)的自身角度和參考角度；圖4中的(c)示意性地示出了邊緣角度分布的直方圖示例；以及圖4中的(d)示意性地示出了邊緣自身角度和參考角度之間的關(guān)系表格。
[0014]圖5中的(a)示意性示出了從示例性邊緣片段I和3所引出的直線，圖5中的(b)示意性地示出了物體的參考點(diǎn)分布的概率圖。
[0015]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測圖像中的待檢測物體的物體檢測方法的流程圖。
[0016]圖7示出了適于用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性計(jì)算系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]在進(jìn)一步詳細(xì)介紹之前，為了便于理解，首先介紹一下本發(fā)明的核心思想。
[0019]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對(duì)于具有特定形狀的物體來說，可以通過檢測物體的形狀來檢測物體。而且，為了盡可能地克服因?yàn)槌上襁h(yuǎn)近導(dǎo)致的圖像尺寸比例變化的影響，希望能夠提取對(duì)圖像中對(duì)象的尺寸大小的變化而言具有一定程度的不變性的特性。為此，發(fā)明人想到提取物體樣本的邊緣和確定物體上的一個(gè)固定參考點(diǎn)，然后分別確定物體的邊緣的自身絕對(duì)角度，以及邊緣與物體上的固定參考點(diǎn)之間所成的相對(duì)角度，并將自身絕對(duì)角度和相對(duì)角度之間相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。在接收到一個(gè)圖像，要從中檢測感興趣的物體時(shí)，可以提取圖像中的邊緣，確定邊緣的自身絕對(duì)角度，并基于自身絕對(duì)角度和事先相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)的樣本自身絕對(duì)角度和相對(duì)角度之間的關(guān)系，來獲得對(duì)應(yīng)的相對(duì)角度，從而可以確定該待測物體的參考點(diǎn)，進(jìn)而保留對(duì)應(yīng)的邊緣，最后基于保留的邊緣來進(jìn)行物體檢測。
[0020]下面的描述中，為描述方便，以道路相關(guān)對(duì)象，例如車輛，作為檢測對(duì)象的示例。不過這僅為示例，本發(fā)明并不局限于此，可以檢測其它道路相關(guān)對(duì)象，例如行人，建筑物等，或者檢測與道路無關(guān)的其它對(duì)象。
[0021]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的物體檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖示例。該系統(tǒng)的輸入O為視差圖和/或?qū)?yīng)的灰度圖，例如可以由安裝在車輛的雙目相機(jī)來拍攝得到，如其右側(cè)的灰度圖示例所示。該輸入經(jīng)過物體檢測系統(tǒng)I后，輸出為物體檢測結(jié)果，輸出2形式可以是多樣的，例如在顯示器上輸出指示檢測到的物體的可視形式，或者以麥克風(fēng)形式進(jìn)行語音提示，或者以文本形式輸出物體檢測結(jié)果信息等，其中右側(cè)的灰度圖示出了檢測的結(jié)果，其中檢測到的部分用白色方框指示出來。圖1中的頂部的較小的灰度圖像表示對(duì)象的樣本圖像，該樣本圖像可以在后續(xù)的樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系制備中使用。
[0022]需要說明的是，圖1中所示的系統(tǒng)輸入為視差圖和/或?qū)?yīng)的灰度圖，不過當(dāng)然輸入也可以為例如雙目相機(jī)左圖像和右圖像，然后在物體檢測系統(tǒng)內(nèi)部來例如以左圖像作為灰度圖，而從左圖像和右圖像來得到對(duì)應(yīng)的視差圖。
[0023]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物體檢測裝置100的示例性結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]物體檢測裝置100可以包括:樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系獲取部件101、圖像接收部件110、邊緣提取部件120、邊緣分段部件130、自身角度獲得部件140、參考角度獲得部件150、直線引出部件160、參考點(diǎn)確定部件170、邊緣保留部件180、物體檢測部件190。
[0025]樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系獲取部件101用于獲取樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)，其中，樣本自身角度和參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，樣本自身角度表示物體樣本圖像中的邊緣分段和預(yù)定方向的直線所成的角度、樣本參考角度表示邊緣上的預(yù)定點(diǎn)和物體上的參考點(diǎn)之間的連線與邊緣所成的角度。
[0026]關(guān)于樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)可以是從物體的樣本圖像中得到的。下面參考圖3描述準(zhǔn)備這樣的樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)的示例性方法。
[0027]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從物體樣本圖像準(zhǔn)備樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)的示例性方法1010的總體流程圖。
[0028]準(zhǔn)備這樣的樣本自身角度和樣本參考角度關(guān)系數(shù)據(jù)可以視為模型訓(xùn)練部分，其通過分析物體的一個(gè)或多個(gè)樣本圖像來獲得物體的邊緣絕對(duì)角度和相對(duì)參考點(diǎn)的相對(duì)角度的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并存儲(chǔ)該關(guān)聯(lián)關(guān)系，供以后在一個(gè)測試圖像到來時(shí)，通過參考該關(guān)聯(lián)關(guān)系來確定圖像中感興趣的物體的參考點(diǎn)，從而幫助進(jìn)行物體的定位和檢測。該訓(xùn)練操作可以是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，也可以是離線預(yù)先進(jìn)行的。
[0029]該訓(xùn)練操作的輸入為物體的一個(gè)或多個(gè)樣本圖像，例如圖1中頂部所示的車輛樣本圖像。在一個(gè)示例中，可以為人工抽取的物體的圖像部分。
[0030]如圖3所示，在步驟SlOll中，從物體樣本圖像提取物體的邊緣。邊緣檢測方法可以是任何已知的邊緣檢測方法，例如Sobel邊緣檢測，檢測主要邊緣的目的是為了提取圖像中的物體輪廓信息同時(shí)避免噪聲干擾。有關(guān)Sobel算子的介紹可以參考ME Sobel于1982 年發(fā)表于 Soc1logical methodology 的題為 “Asymp