坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)和坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法
【專利摘要】提供了一種坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)，利用其創(chuàng)建在被設(shè)定到拍攝圖像的圖像系統(tǒng)坐標(biāo)和設(shè)定到不可移動(dòng)物體的世界坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)變換表。該系統(tǒng)包括：圖像系統(tǒng)信息獲取單元，其拍攝行駛車輛，獲取根據(jù)設(shè)定在拍攝圖像中的圖像系統(tǒng)坐標(biāo)的圖像系車輛位置，并且將其輸出為基于圖像的信息；世界系統(tǒng)信息獲取單元，其獲取相對(duì)于世界坐標(biāo)的車輛的世界系統(tǒng)位置；以及坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元，其在圖像系統(tǒng)信息和基于世界的信息的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建在圖像系統(tǒng)坐標(biāo)和世界系統(tǒng)坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。
【專利說明】坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)和坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)和坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，已經(jīng)提出了一種安全駕駛支持系統(tǒng)，該安全駕駛支持系統(tǒng)通過使用布置在路側(cè)的攝像裝置拍攝車輛，并且在拍攝圖像的基礎(chǔ)上檢測車輛的位置和速度，以便測量交通量并且防止在能見度差的彎道或十字路口發(fā)生碰撞。
[0003]根據(jù)安全駕駛支持系統(tǒng)，在從拍攝圖像獲取的車輛的位置和速度的基礎(chǔ)上，估算TTC(time-to-collision:碰撞時(shí)間)。然后，在估算結(jié)果的基礎(chǔ)上，執(zhí)行喚起用戶的注意或控制車輛的制動(dòng)。相應(yīng)地，有必要優(yōu)異精度地獲取車輛的位置和速度。
[0004]為從拍攝圖像優(yōu)異精度地獲取車輛的位置和速度，有必要將根據(jù)對(duì)拍攝圖像設(shè)定的坐標(biāo)(在下文中，稱為圖像坐標(biāo))的車輛的位置轉(zhuǎn)換成根據(jù)對(duì)諸如道路等等的實(shí)空間設(shè)定的坐標(biāo)(在下文中，稱為世界坐標(biāo))的車輛的位置。即，有必要在圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間執(zhí)行坐標(biāo)變換。
[0005]因此，當(dāng)新布置攝像裝置，諸如監(jiān)視車輛的監(jiān)視攝像機(jī)等等時(shí)，創(chuàng)建執(zhí)行圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的變換的坐標(biāo)變換表。
[0006]作為用于創(chuàng)建坐標(biāo)變換表的技術(shù)，日本專利申請公開N0.2010-236891描述了下述方法。即，由路側(cè)攝像機(jī)(攝像裝置)拍攝搭載目標(biāo)物體的車輛，并且在拍攝圖像的基礎(chǔ)上，找出根據(jù)圖像坐標(biāo)的目標(biāo)物體的位置。同時(shí)，通過使用GPS (全球定位系統(tǒng))，找出根據(jù)世界坐標(biāo)的目標(biāo)物體的位置。然后，通過比較和關(guān)聯(lián)根據(jù)世界坐標(biāo)的目標(biāo)物體的位置和根據(jù)圖像坐標(biāo)的目標(biāo)物體的位置，創(chuàng)建轉(zhuǎn)換表。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](要由本發(fā)明解決的問題)
[0008]然而，在日本專利申請公開N0.2010-236891中所述的技術(shù)具有在諸如隧道等等的、GPS不可用的空間中布置路側(cè)攝像機(jī)的情況下，不可能創(chuàng)建坐標(biāo)變換表的問題。
[0009]本發(fā)明的主要目的是提供一種坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)和坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法，即使在諸如隧道的、GPS不可用的環(huán)境中，也可以優(yōu)異精度地獲取圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。
[0010](解決該問題的手段)
[0011]為解決這一問題，一種坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)包括:基于圖像的信息獲取單元，其拍攝行駛車輛，并且根據(jù)設(shè)定到拍攝圖像的基于圖像的坐標(biāo)，獲取基于圖像的車輛位置，并且將所獲取的基于圖像的車輛位置輸出為基于圖像的信息；基于世界的信息獲取單元，其根據(jù)基于世界的坐標(biāo)，獲取車輛的基于世界的車輛位置，并且將所獲取的基于世界的車輛位置輸出為基于世界的信息；以及坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元，其在基于圖像的信息和基于世界的信息的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建在基于圖像的信息和基于世界的信息之間的坐標(biāo)變換表。[0012]此外，一種坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法包括:基于圖像的信息獲取過程，其拍攝行駛車輛，并且根據(jù)設(shè)定到拍攝圖像的基于圖像的坐標(biāo)，獲取基于圖像的車輛位置，并且將所獲取的基于圖像的車輛位置輸出為基于圖像的信息；基于世界的信息獲取過程，其根據(jù)基于世界的坐標(biāo)，獲取車輛的基于世界的車輛位置，并且將所獲取的基于世界的車輛位置輸出為基于世界的信息；以及坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建過程，其在基于圖像的信息和基于世界的信息的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建在基于圖像的信息和基于世界的信息之間的坐標(biāo)變換表。
[0013](本發(fā)明的有益效果)
[0014]根據(jù)本發(fā)明，即使在諸如隧道段的GPS不可用的環(huán)境中，也可以優(yōu)異精度地獲取圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)的示意圖；
[0016]圖2是示出路側(cè)攝像裝置以及車載裝置的框圖；
[0017]圖3是示出創(chuàng)建坐標(biāo)變換表的過程的流程圖；
[0018]圖4A是在車輛經(jīng)過判斷線時(shí)，路側(cè)拍攝的路側(cè)拍攝圖像；以及
[0019]圖4B是在車輛經(jīng)過判斷線后時(shí)，路側(cè)拍攝的路側(cè)拍攝圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)2的示意圖。坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)2包括布置在路側(cè)的路側(cè)攝像裝置10，以及安裝在車輛30上的車載裝置20。圖2是示出路側(cè)攝像裝置10和車載裝置20的框圖。
[0021]路側(cè)攝像裝置10包括路側(cè)攝像機(jī)11、車輛檢測單元12、基于圖像的車輛檢測單元13和坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14。其中，路側(cè)攝像機(jī)11、車輛檢測單元12和基于圖像的車輛檢測單元13被包括在基于圖像的信息獲取單元3中，并且坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14被包括在坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元4中。
[0022]路側(cè)攝像機(jī)11是諸如布置在路側(cè)的道路監(jiān)視攝像機(jī)等等的攝像機(jī)。通過路側(cè)攝像機(jī)11，拍攝行駛車輛30，并且將拍攝圖像輸出到車輛檢測單元12和基于圖像的車輛檢測單元13，作為路側(cè)拍攝圖像。其中，假定在道路上布置為虛線的車道區(qū)分邊界線K(參見圖1)。
[0023]車道區(qū)分邊界線K用作用于路側(cè)攝像裝置10和車載裝置20的不可移動(dòng)物體(在下文中，示為參照物)。參照物不限于車道區(qū)分邊界線。參照物可以是布置在道路上的反射板等等。因此，通過使用參照物K，找出在圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換的參照點(diǎn)。
[0024]此外，路側(cè)攝像機(jī)11拍攝變得遠(yuǎn)離路側(cè)攝像機(jī)11的車輛的尾部(車輛的后部)。圖1和圖4中的箭頭指示車輛30的行駛方向。
[0025]車輛檢測單元12從路側(cè)拍攝圖像提取車輛30，并且判斷所提取的車輛30是否存在于預(yù)先設(shè)定的測量區(qū)域中。通過使用無線電電波等等的無線裝置，將判斷發(fā)送到基于世界的車輛檢測單元22，作為區(qū)域判斷信息。其中，測量區(qū)域是指用于檢測車輛30的位置的范圍。在路側(cè)拍攝圖像中的車輛的大小小的情況下(在遠(yuǎn)點(diǎn)拍攝的情況下)，降低車輛位置的精度。因此，通過考慮路側(cè)攝像機(jī)11等等的分辨率，預(yù)先設(shè)定測量區(qū)域。[0026]此外，車輛檢測單元12判斷所提取的車輛30是否接近參照物K。在車輛30接近參照物K的情況下，車輛檢測單元12將指示車輛30接近參照物K的車輛接近信息發(fā)送到基于世界的車輛檢測單元22。
[0027]如圖1所示，車道區(qū)分邊界線K由斷續(xù)繪制的多個(gè)白線Kl組成，并且每一白線Kl具有預(yù)定長度。因此，車輛30是否接近的判斷取決于哪一白線Kl的位置對(duì)應(yīng)于參照點(diǎn)的判斷。然后，假定白線Kl的端點(diǎn)K2(K2_i，其中，i是正整數(shù))是用于判斷車輛30是否接近的參照點(diǎn)。由于存在多個(gè)白線K1，因而存在多個(gè)端點(diǎn)K2。因此，在每一端點(diǎn)K2執(zhí)行車輛30是否接近的判斷。
[0028]基于圖像的車輛檢測單元13從路側(cè)拍攝圖像獲取光源單元23的位置。由于光源單元23安裝在車載裝置20內(nèi)，光源單元23的位置對(duì)應(yīng)于車輛的位置。其中，從路側(cè)拍攝圖像找出基于圖像的車輛檢測單元13所獲取的車輛的位置，因此，是基于圖像坐標(biāo)。
[0029]基于圖像的車輛檢測單元13定義車輛的位置是基于圖像的車輛位置，以及獲取車輛的位置的時(shí)間是基于圖像的位置獲取時(shí)間。因此，基于圖像的車輛檢測單元13將這兩個(gè)信息輸出到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14，作為基于圖像的信息。由安裝在路側(cè)攝像機(jī)11、基于圖像的車輛檢測單元13等等上的計(jì)時(shí)器(圖中未示出)，測量基于圖像的位置獲取時(shí)間。
[0030]坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14在從基于圖像的車輛檢測單元13接收的基于圖像的信息，以及從稍后所述的基于世界的車輛檢測單元22接收的基于世界的信息的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建在圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。
[0031]接著，將描述車載裝置20的配置。其中，車載裝置20包括在基于世界的信息獲取單元5中。車載裝置20包括車載攝像機(jī)21、基于世界的車輛檢測單元22和光源單元23，并且車載裝置20被安裝在車輛30上。
[0032]車載攝像機(jī)21拍攝參照物K?；谑澜绲能囕v檢測單元22在車載攝像機(jī)21拍攝的圖像(車載拍攝圖像)和從車輛檢測單元12接收的車輛接近信息的基礎(chǔ)上，檢測參照物K的端點(diǎn)K2，然后，在基于世界的車輛位置的基礎(chǔ)上，獲取車輛相對(duì)于端點(diǎn)K2的位置的位置。此外，假定獲取基于世界的車輛位置的時(shí)間是基于世界的位置獲取時(shí)間。將基于世界的車輛位置和基于世界的位置獲取時(shí)間發(fā)送到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14，作為基于世界的信息。由安裝在車載攝像機(jī)21和基于世界的車輛檢測單元22上的計(jì)時(shí)器(圖中未示出)測量基于世界的位置獲取時(shí)間。
[0033]此外，當(dāng)基于世界的車輛檢測單元22獲取基于世界的信息時(shí)，基于世界的車輛檢測單元22將觸發(fā)信號(hào)輸出到光源單元23。一旦光源單元23從基于世界的車輛檢測單元22接收到觸發(fā)信號(hào)，包括諸如LED等等的光源的光源單元23開關(guān)燈一次。
[0034]接著，將參考圖3所示的流程圖，描述通過使用如上所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)2，創(chuàng)建坐標(biāo)變換表的過程。其中，為描述方便起見，假定在隧道的內(nèi)部布置路側(cè)攝像機(jī)，示例性實(shí)施例不限于上述環(huán)境中的使用。
[0035]步驟SAl:車輛30行駛在隧道中的道路上。路側(cè)攝像裝置10的路側(cè)攝像機(jī)11拍攝道路。因此，拍攝到進(jìn)入拍攝區(qū)的車輛30。
[0036]步驟SA2:車輛檢測單元12通過對(duì)路側(cè)攝像機(jī)11拍攝的路側(cè)拍攝圖像執(zhí)行預(yù)定圖像處理來檢測車輛30，并且獲取車輛30的位置。此時(shí)所獲取的車輛30的位置是根據(jù)圖像坐標(biāo)的位置。[0037]作為用于檢測車輛30的方法，能例示下述方法。即，預(yù)先獲取不存在車輛30的圖像，作為背景圖像，并且找出由路側(cè)攝像機(jī)11拍攝的路側(cè)拍攝圖像與背景圖像之間的差異。通過找出該差異，可以提取車輛30。計(jì)算車輛離預(yù)先設(shè)定的圖像坐標(biāo)的原點(diǎn)的位置。可以將原點(diǎn)定義為在拍攝區(qū)中設(shè)定的點(diǎn)(例如，路側(cè)拍攝圖像的角部的點(diǎn))。如稍后所述，此時(shí)的位置用于判斷車輛30是否存在于測量區(qū)域中，以及用于判斷車輛30是否接近。其中，示例性實(shí)施例不限于背景差異處理，諸如模式匹配等等公知的方法是可行的。
[0038]步驟SA3:接著，車輛檢測單元12判斷所獲取的車輛位置是否在預(yù)先設(shè)定的測量區(qū)域中，并且將判斷結(jié)果發(fā)送到基于世界的車輛檢測單元22，作為區(qū)域判斷信息。
[0039]步驟SA4:此外，在車輛檢測單元12判斷車輛30存在于測量區(qū)域中的情況下，車輛檢測單元12通過根據(jù)稍后所述的過程，將均在路側(cè)拍攝圖像內(nèi)的車輛30的位置與參照物K的端點(diǎn)K2的位置進(jìn)行比較，判斷車輛30是否接近。
[0040]例如，圖1示出了車輛30變得遠(yuǎn)離端點(diǎn)K2_4，但接近端點(diǎn)k2_5的狀態(tài)。由于路側(cè)攝像機(jī)11固定在用于道路的不可移動(dòng)位置，路側(cè)攝像機(jī)11也處于用于端點(diǎn)K2的不可移動(dòng)位置。因此，如果預(yù)先獲取存在于測量區(qū)域中并且以基于圖像的坐標(biāo)為基礎(chǔ)的端點(diǎn)K2的位置，可以判斷車輛30是否接近每一端點(diǎn)K2。
[0041]車輛檢測單元12在多個(gè)端點(diǎn)K2中選擇最近端點(diǎn)K2，以及判斷車輛30是否接近該最近端點(diǎn)K2。例如，圖1示出了車載裝置20接近端點(diǎn)K2_4至端點(diǎn)Κ2_7的狀態(tài)，并且多個(gè)端點(diǎn)中最近端點(diǎn)是端點(diǎn)Κ2_4。因此，車輛檢測單元12判斷車輛30接近端點(diǎn)Κ2_4。在車輛檢測單元12判斷車輛30接近的情況下，過程進(jìn)入步驟SA5，并且在車輛檢測單元12判斷車輛30未接近的情況下，過程返回到步驟SA2。其中，在車輛檢測單元12判斷車輛30不接近端點(diǎn)Κ2的情況下，該情形是指車輛30移動(dòng)到測量區(qū)域外。
[0042]車輛30是否接近的判斷如下執(zhí)行。即，以路側(cè)拍攝圖像中的白線等等的形狀，拍攝參照物K。然后，車輛檢測單元12通過對(duì)路側(cè)拍攝圖像執(zhí)行提取邊緣的過程和提取強(qiáng)亮度部分的過程，獲取參照物K。即，車輛檢測單元12獲取包括多個(gè)白線Kl的參照物K。
[0043]圖4Α、4Β的每一個(gè)是示出如上所述獲取的參照物K以及步驟SA2中獲取的車輛30的圖。其中，圖中示出的虛線(判斷線)L是通過參照物K的端點(diǎn)Κ2并且垂直于參照物K的線。此外，標(biāo)記X指示車輛30內(nèi)的車載裝置20的位置。圖4Α是在車輛30正好經(jīng)過判斷線L時(shí)的時(shí)間t拍攝的路側(cè)拍攝圖像，并且圖4B是在車輛30經(jīng)過判斷線L后的時(shí)間t+δ (δ>0)時(shí)拍攝的路側(cè)拍攝圖像。在如上所述，車輛30經(jīng)過判斷線L的情況下，判斷車輛30接近。判斷線L的設(shè)定對(duì)應(yīng)于指定處于車輛30接近的狀態(tài)中的端點(diǎn)Κ2_4至端點(diǎn)Κ2_7中的端點(diǎn)Κ2_4。
[0044]步驟SA5:在判斷車輛30接近的情況下，車輛檢測單元12將車輛接近信息發(fā)送到基于世界的車輛檢測單元22。
[0045]其中，通過使用無線LAN等等執(zhí)行發(fā)送信息，但在發(fā)送信息所需的時(shí)間短的條件下可以使用另一發(fā)送方式。發(fā)送信息所需時(shí)間短是指信息傳輸?shù)难舆t時(shí)間從所需精度的觀點(diǎn)看不會(huì)產(chǎn)生問題。
[0046]在通過分組方法執(zhí)行發(fā)送信息的情況下，基于世界的車輛檢測單元22執(zhí)行處理，以便能識(shí)別包括車輛接近信息的分組。例如，將分組數(shù)據(jù)的特定位定義為標(biāo)志，并且發(fā)送其標(biāo)志設(shè)定成指示該分組具有車輛接近信息的分組。很顯然，示例性實(shí)施例不限于上述方法。[0047]步驟SA6:另一方面，在車輛檢測單元12判斷車輛30不存在于測量區(qū)域中的情況下，基于圖像的車輛檢測單元13在路側(cè)拍攝圖像中，選擇在當(dāng)光源單元23開關(guān)的時(shí)刻拍攝的路側(cè)拍攝圖像。然后，基于圖像的車輛檢測單元13從所選擇的路側(cè)拍攝圖像獲取車輛的位置(基于圖像的車輛位置)，并且進(jìn)一步將拍攝時(shí)間獲取為基于圖像的位置獲取時(shí)間。如上所述，基于圖像的車輛檢測單元13獲取基于圖像坐標(biāo)的位置和基于圖像的位置獲取時(shí)間，并且將這兩個(gè)信息輸出到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14，作為基于圖像的信息。重復(fù)地執(zhí)行對(duì)基于圖像的位置信息的獲取。重復(fù)次數(shù)對(duì)應(yīng)于光源單元23開關(guān)的次數(shù)。
[0048]在包括光源單元23的區(qū)域的亮度的基礎(chǔ)上，在路側(cè)拍攝圖像中，能判斷在光源單元23開關(guān)時(shí)的時(shí)刻是否拍攝路側(cè)拍攝圖像。即，通過對(duì)路側(cè)拍攝圖像執(zhí)行輪廓提取過程，找出車輛30的輪廓。由于預(yù)先已知光源單元23相對(duì)于車輛30的輪廓的位置，可以通過找出車輛30的輪廓，指定光源單元23的區(qū)域。然后，在指定區(qū)域的亮度不弱于預(yù)定亮度的情況下，基于圖像的車輛檢測單元13判斷在光源單元23打開時(shí)的時(shí)刻，拍攝了路側(cè)拍攝圖像。
[0049]根據(jù)環(huán)境，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定預(yù)定亮度。例如，在諸如隧道的環(huán)境中布置坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)2的情況下，車輛30打開前燈或尾燈。因此，將預(yù)定亮度設(shè)定成稍微更亮，以便防止當(dāng)不改變光源單元23的亮度時(shí)，由于這些燈導(dǎo)致誤判斷。如上所述，基于圖像的車輛檢測單元13判斷在當(dāng)光源單元23打開時(shí)的時(shí)刻，是否拍攝了路側(cè)拍攝圖像。
[0050]當(dāng)然，示例性實(shí)施例不限于上述方法。例如，在路側(cè)拍攝圖像中找出其亮度不弱于預(yù)定亮度的區(qū)域時(shí)，也可以判斷區(qū)域的亮度是由于開啟的光源單元23。在這種情況下，由于不必要執(zhí)行找出車輛30的輪廓的過程，處理速度變高。
[0051]步驟SA7:坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14等待從基于圖像的車輛檢測單元13接收基于圖像的位置信息，并且從基于世界的車輛檢測單元22接收基于世界的信息。
[0052]步驟SA8:坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14將基于圖像的車輛位置與基于世界的車輛位置關(guān)聯(lián)。如上所述，基于圖像的車輛位置和基于世界的車輛位置是根據(jù)在光源單元23打開時(shí)的時(shí)刻的圖像坐標(biāo)的車輛位置。即，基于圖像的車輛位置和基于世界的車輛位置是同時(shí)在光源單元23打開時(shí)的時(shí)刻的條件下的車輛位置。因此，可以創(chuàng)建在圖像坐標(biāo)和世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。其中，可以由函數(shù)逼近實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換表。
[0053]順便提一下，基于圖像的車輛檢測單元13將基于圖像的車輛位置和基于圖像的位置獲取時(shí)間輸出到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14，作為基于圖像的信息，并且基于世界的車輛檢測單元22將基于世界的車輛位置和基于世界的位置獲取時(shí)間輸出到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14,作為基于世界信息。
[0054]然而，當(dāng)創(chuàng)建上述坐標(biāo)變換表時(shí)，不使用基于圖像的位置獲取時(shí)間和基于世界的位置獲取時(shí)間。原因在于基于圖像的車輛檢測單元13從當(dāng)光源單元23打開時(shí)拍攝的路側(cè)拍攝圖像提取車輛位置，并且將所提取的車輛位置定義為基于圖像的車輛位置，因此，基于圖像的車輛位置和基于世界的車輛位置是位置同步的。
[0055]與上述方法相比，坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14能通過使用基于圖像的位置獲取時(shí)間和基于世界的位置獲取時(shí)間相同的基于圖像的車輛位置和基于世界的車輛位置，來創(chuàng)建坐標(biāo)變換表。即，在這種情況下，基于圖像的車輛位置和基于世界的車輛位置是時(shí)間同步的。
[0056]考慮處理速度和精度，確定應(yīng)當(dāng)采用位置同步和時(shí)間同步中的哪種同步，并且設(shè)定所確定的同步。此外，可以使用兩種同步。關(guān)于位置同步，最好檢測當(dāng)光源23打開時(shí)的時(shí)刻。但在一些情況下，由于拍攝條件精度(例如，拍攝幀數(shù))，選擇不等于當(dāng)光源單元23打開時(shí)的時(shí)刻的時(shí)刻的基于圖像的車輛位置。然后，將當(dāng)判斷光源單元23打開時(shí)的時(shí)刻拍攝的基于圖像的車輛位置的前一和后一基于圖像的車輛位置視為候選，并且也輸出到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14。坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14計(jì)算等于基于世界的位置獲取時(shí)間的基于圖像的位置獲取時(shí)間。然后，坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14對(duì)接收為候選的多個(gè)基于圖像的車輛位置執(zhí)行諸如線性內(nèi)插的內(nèi)插處理，并且計(jì)算對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的基于圖像的位置獲取時(shí)間的基于圖像的車輛位置。根據(jù)上述方法，可以優(yōu)異精度地創(chuàng)建坐標(biāo)變換表。
[0057]接著，將描述由車載裝置20執(zhí)行的過程。在車載裝置20的情況下，上述基于世界的位置信息被獲取并且發(fā)送到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14。
[0058]步驟SBl:首先，車載攝像機(jī)21拍攝參照物K。
[0059]步驟SB2:基于世界的車輛檢測單元22通過對(duì)由車載攝像機(jī)21提供的車載拍攝圖像執(zhí)行預(yù)定圖像處理，檢測參照物K的端點(diǎn)K2。因此，可以獲取裝置本身(車輛30)相對(duì)于參照物K的位置的位置。由于所獲取的裝置本身的位置是相對(duì)于布置在道路上的參照物K的位置的位置，所獲取的裝置本身的位置是基于世界坐標(biāo)的。
[0060]作為預(yù)定圖像處理方法，諸如邊緣提取方法、強(qiáng)亮區(qū)提取方法等等的公知方法是可行的。例如，在使用邊緣提取方法的情況下，假定由車載攝像機(jī)21拍攝的車載拍攝圖像包括多個(gè)像素。在這種情況下，計(jì)算彼此相鄰的像素之間的亮度差(微分)。在邊緣等等的亮度大大地改變的區(qū)域中，微分值變大。因此，可以提取該區(qū)域。當(dāng)然，上述僅是舉例，并且另一方法也是可行的。
[0061]步驟SB3:接著，基于世界的車輛檢測單元22在從車輛檢測單元12接收的區(qū)域判斷信息的基礎(chǔ)上，判斷裝置本身(車輛30)是否存在于測量區(qū)域中。然后，在裝置本身存在于測量區(qū)域外的情況下，過程進(jìn)行到步驟SB10。另一方面，在裝置本身存在于測量區(qū)域內(nèi)的情況下，過程進(jìn)行到步驟SB4。
[0062]步驟SB4:基于世界的車輛檢測單元22等待從車輛檢測單元12接收車輛接近信
肩、O
[0063]步驟SB5:當(dāng)基于世界的車輛檢測單元22接收到車輛接近信息時(shí)，基于世界的車輛檢測單元22停止檢測參照物K，并且改變參照物檢測參數(shù)，使得檢測精度高。
[0064]例如，在每秒10幀用于作為一般精度的圖像處理時(shí)，基于世界的車輛檢測單元22改變參照物檢測參數(shù)(在這種情況下，每秒的幀數(shù))，使得當(dāng)基于世界的車輛檢測單元22接收車輛接近信息時(shí)，通過使用每秒15幀，檢測參照物K的端點(diǎn)K2。因此，可以抑制導(dǎo)致車輛30在拍攝彼此相鄰的兩個(gè)幀時(shí)的時(shí)間之間的時(shí)段通過參照物K的端點(diǎn)K2的錯(cuò)誤。即，可以以優(yōu)異精度檢測端點(diǎn)K2。
[0065]步驟SB6:基于世界的車輛檢測單元22通過使用新設(shè)定的基準(zhǔn)檢測參數(shù)，重新開始檢測參照物K。
[0066]步驟SB7:然后，基于世界的車輛檢測單元22判斷是否檢測到參照物K的端點(diǎn)K2。在檢測到端點(diǎn)K2的情況下，過程進(jìn)行到步驟SB8，并且在未檢測到端點(diǎn)K2的情況下，過程返回到步驟SB6。
[0067]步驟SB8:在檢測到參照物K的端點(diǎn)K2的情況下，基于世界的車輛檢測單元22將觸發(fā)信號(hào)輸出到光源單元23。通過接收觸發(fā)信號(hào)，光源單元23將諸如LED等等的光源打開和關(guān)閉一次。
[0068]步驟SB9:基于世界的車輛檢測單元22將基于世界的車輛檢測單元22輸出觸發(fā)信號(hào)時(shí)的時(shí)間定義為基于世界的位置獲取時(shí)間，并且將在輸出觸發(fā)信號(hào)時(shí)車輛存在的位置獲取為基于世界的車輛位置。然后，過程返回到步驟SB2。
[0069]其中，通過下述方法，獲取基于世界的車輛位置。在高速公路等等的情況下，由于將參照物K的長度調(diào)節(jié)成8米，并且將參照物K之間的間隔調(diào)節(jié)成12米，可以根據(jù)世界坐標(biāo)計(jì)算每一點(diǎn)K2的位置。此外，基于世界的車輛檢測單元22通過使用Tsai照相機(jī)模型(R.，Y.Tsa1: 〃A Versatile Camera Calibration Technique for High_Accuracy3DMachine Vision Metrology Using Off-the-Shelf TV Cameras and Lenses", IEEEjournal of Robotics and Automation,卷 RA-3, N0.4，pp.323.344，1999)等等，計(jì)算裝置本身(車輛30)相對(duì)于端點(diǎn)K2的位置的位置。因此，可以根據(jù)基于世界坐標(biāo)，獲取車輛的位置。
[0070]步驟SBlO:在步驟SB3中判斷車輛30在測量區(qū)域外的情況下(在車輛遠(yuǎn)離的情況下)，基于世界的車輛檢測單元22將所存儲(chǔ)的基于世界的信息發(fā)送到坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14。
[0071]根據(jù)上述過程，坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元14在基于圖像的車輛位置和基于世界的車輛位置的關(guān)系的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建坐標(biāo)變換表。
[0072]如上所述，可以創(chuàng)建即使在諸如隧道等等的GPS不可用的環(huán)境中，也可以以優(yōu)異精度指示從路側(cè)拍攝圖像獲取的基于圖像的車輛位置和從車載拍攝圖像獲取的基于世界的車輛位置之間的關(guān)系的坐標(biāo)變換表。
[0073]本申請基于并要求2011年12月13日提交的日本專利申請N0.2011-272449的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此引入以供參考。
[0074]參考符號(hào)列表
[0075]2 坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)
[0076]3 基于圖像的信息獲取單元
[0077]4 坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元
[0078]5 基于世界的信息獲取單元
[0079]10路側(cè)攝像裝置
[0080]11路側(cè)攝像機(jī)
[0081]12車輛檢測單元
[0082]13基于圖像的車輛檢測單元
[0083]14坐標(biāo)變換表創(chuàng)建單元
[0084]20車載裝置
[0085]21車載攝像機(jī)
[0086]22基于世界的車輛檢測單元
[0087]23光源單元
[0088]30 車輛
【權(quán)利要求】
1.一種坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)，所述坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)創(chuàng)建在被設(shè)定到拍攝圖像的基于圖像的坐標(biāo)和被設(shè)定到不可移動(dòng)物體的世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表，所述坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)包括: 基于圖像的信息獲取單元，所述基于圖像的信息獲取單元拍攝行駛車輛，并且獲取根據(jù)被設(shè)定到拍攝圖像的基于圖像的坐標(biāo)的基于圖像的車輛位置，并且將所獲取的基于圖像的車輛位置輸出為基于圖像的信息； 基于世界的信息獲取單元，所述基于世界的信息獲取單元獲取根據(jù)基于世界的坐標(biāo)的所述車輛的基于世界的車輛位置，并且將所獲取的基于世界的車輛位置輸出為基于世界的/[目息;以及 坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元，所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元在所述基于圖像的信息和所述基于世界的信息的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建在所述基于圖像的坐標(biāo)和所述基于世界的坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)，其中，所述基于世界的信息獲取單元包括: 車載攝像機(jī)，所述車載攝像機(jī)安裝在所述行駛車輛上，并且將包括預(yù)先布置的參照物的圖像拍攝為車 載拍攝圖像； 光源單元，所述光源單元當(dāng)觸發(fā)信號(hào)被輸入時(shí)打開和關(guān)閉光源；以及 基于世界的車輛檢測單元，所述基于世界的車輛檢測單元在所述車載拍攝圖像的基礎(chǔ)上，計(jì)算所述行駛車輛相對(duì)于所述參照物的位置的位置，并且通過使用該計(jì)算結(jié)果，獲取基于世界坐標(biāo)的車輛位置，并且輸出所述觸發(fā)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)，其中，所述基于圖像的信息獲取單元包括: 路側(cè)攝像機(jī)，所述路側(cè)攝像機(jī)被布置在路側(cè)，并且將包括行駛車輛的圖像拍攝為路側(cè)拍攝圖像；以及 基于圖像的車輛檢測單元，所述基于圖像的車輛檢測單元在所述路側(cè)拍攝圖像的基礎(chǔ)上，判斷所述車輛是否存在于預(yù)先設(shè)定的測量區(qū)域中，并且將該判斷輸出到所述基于世界的車輛檢測單元，作為區(qū)域判斷信息，并且此外，判斷所述車輛是否接近所述參照物，并且將該判斷輸出到所述基于世界的車輛檢測單元，作為車輛接近信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)，其中 所述基于圖像的信息獲取單元從多個(gè)所述路側(cè)拍攝圖像中，提取所述光源單元打開的所述路側(cè)拍攝圖像，并且從所提取的路側(cè)拍攝圖像獲取所述基于圖像的車輛位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建系統(tǒng)，其中 當(dāng)所述基于圖像的信息獲取單元獲取所述基于圖像的車輛位置時(shí)，所述基于圖像的信息獲取單元將所述基于圖像的車輛位置的獲取時(shí)間獲取為基于圖像的位置獲取時(shí)間，并且將所述基于圖像的車輛位置和所述基于圖像的位置獲取時(shí)間作為基于圖像的信息輸出到所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元； 當(dāng)所述基于世界的信息獲取單元獲取所述基于世界的車輛位置時(shí)，所述基于世界的信息獲取單元將所述基于世界的車輛位置的獲取時(shí)間獲取為基于世界的位置獲取時(shí)間，并且將所述基于世界的車輛位置和所述基于世界的位置獲取時(shí)間作為基于世界的信息輸出到所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元；并且 所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建單元在各自的所述基于圖像的位置獲取時(shí)間和所述基于世界的位置獲取時(shí)間為一致的所述基于圖像的車輛位置和所述基于世界的車輛位置的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建所述坐標(biāo)變換表。
6.一種坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法，所述坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法創(chuàng)建在被設(shè)定到拍攝圖像的基于圖像的坐標(biāo)和被設(shè)定到不可移動(dòng)物體的世界坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表，所述坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法包括: 基于圖像的信息獲取過程，所述基于圖像的信息獲取過程拍攝行駛車輛，并且獲取根據(jù)被設(shè)定到拍攝圖像的基于圖像的坐標(biāo)的基于圖像的車輛位置，并且將所獲取的基于圖像的車輛位置輸出為基于圖像的信息； 基于世界的信息獲取過程，所述基于世界的信息獲取過程獲取根據(jù)基于世界的坐標(biāo)的所述車輛的基于世界的車輛位置，并且將所獲取的基于世界的車輛位置輸出為基于世界的/[目息;以及 坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建過程，所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建過程在所述基于圖像的信息和所述基于世界的信息的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建在所述基于圖像的坐標(biāo)和所述基于世界的坐標(biāo)之間的坐標(biāo)變換表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法，其中，所述基于世界的信息獲取過程包括: 車載拍攝過程，在所述車載拍攝過程中，安裝在所述行駛車輛上的車載攝像機(jī)將包括預(yù)先布置的參照物的圖像拍攝為車載拍攝圖像； 發(fā)光過程，所述發(fā)光過程當(dāng)觸發(fā)信號(hào)被輸入時(shí)打開和關(guān)閉光源；以及 基于世界的車輛檢測過程，所述基于世界的車輛檢測過程在所述車載拍攝圖像的基礎(chǔ)上，計(jì)算所述行駛車輛相對(duì)于所述參照物的位置的位置，并且通過使用該計(jì)算結(jié)果，獲取基于世界坐標(biāo)的車輛位置，并且輸出所述觸發(fā)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法，其中，所述基于圖像的信息獲取過程包括: 路側(cè)拍攝過程，在所述路側(cè)拍攝過程中，布置在路側(cè)的路側(cè)攝像機(jī)將包括行駛車輛的圖像拍攝為路側(cè)拍攝圖像；以及 基于圖像的車輛檢測過程，所述基于圖像的車輛檢測過程在所述路側(cè)拍攝圖像的基礎(chǔ)上，判斷所述車輛是否存在于預(yù)先設(shè)定的測量區(qū)域中，并且將該判斷輸出到所述基于世界的車輛檢測過程，作為區(qū)域判斷信息，并且此外，判斷所述車輛是否接近所述參照物，并且將該判斷輸出到所述基于世界的車輛檢測過程，作為車輛接近信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任何一項(xiàng)所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法，其中， 所述基于圖像的信息獲取過程從多個(gè)所述路側(cè)拍攝圖像中，提取所述發(fā)光過程打開所述光源的所述路側(cè)拍攝圖像，并且從所提取的路側(cè)拍攝圖像獲取所述基于圖像的車輛位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任何一項(xiàng)所述的坐標(biāo)變換表創(chuàng)建方法，其中， 當(dāng)所述基于圖像的信息獲取過程獲取所述基于圖像的車輛位置時(shí)，所述基于圖像的信息獲取過程將所述基于圖像的車輛位置的獲取時(shí)間獲取為基于圖像的位置獲取時(shí)間，并且將所述基于圖像的車輛位置和所述基于圖像的位置獲取時(shí)間作為基于圖像的信息輸出到所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建過程； 當(dāng)所述基于世界的信息獲取過程獲取所述基于世界的車輛位置時(shí)，所述基于世界的信息獲取過程將所述基于世界的車輛位置的獲取時(shí)間獲取為基于世界的位置獲取時(shí)間，并且將所述基于世界的車輛位置和所述基于世界的位置獲取時(shí)間作為基于世界的信息輸出到所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建過程；并且 所述坐標(biāo)變換信息創(chuàng)建過程在各自的所述基于圖像的位置獲取時(shí)間和所述基于世界的位置獲取時(shí)間為一致的所述基于圖像的車輛位置和所述基于世界的車輛位置的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建所述坐標(biāo)變換表。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK103975221SQ201280060296
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】福本剛 申請人:日本電氣株式會(huì)社