机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别( 二 )



车辆:普通汽车、特种汽车(运钞车、三轮车、大型卡车等)
机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别

交通标识:车道线、红绿灯、限速牌
机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别

目前,MINIEYE提供的解决方案有两种:基于摄像头的方案和基于摄像头与毫米波雷达融合的方案。两种方案中,工程师会依据各个传感器的特点进行算法设计。利用传感器采集的信息,对其进行时间轴对齐、匹配、信度融合等操作,从而完成对周围环境的感知。基于感知信息,实现一系列的功能:前车碰预警、车道偏离预警、车距监控、前车启停提醒等。
下面,我们再来了解一下,当摄像头拍摄到一个障碍物的时候,整个视觉建模是怎样进行的。
第一步:根据摄像头所采集的图像,检测算法能够定位出前方目标物体(车辆,行人等)的具体位置并提供其大致的轮廓,这个阶段的误差范围还较大。机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别


第二步:基于物体的位置和轮廓,分类算法对目标进行精确的识别,同时回归算法对其进行特征点定位,进而得到目标紧致的轮廓信息。机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别


第三步:利用连续帧图像的内容、排除交叉关系和周边环境的干扰,得到关键车辆的视觉信息。机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别


第四步:监测前方关键车辆的距离、速度、碰撞时间等,必要时提示驾驶员并给出预警。机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别
https://www.zhihu.com/video/1010179160093941760完成了建模,并不代表整个视觉识别的过程是一帆风顺的,逆光、强光、雨天、雾天、隧道、夜晚等特殊情况都会对视觉识别带来困难。
针对这些特殊情况,视觉算法的识别的难点主要有三个:
1.图像成像质量、表观不一(逆光环境、隧道行驶)
2.分辨率不够高(距离较远状况下)
3.算法的计算能力有限。
一个良好的视觉算法系统必须平衡好距离、清晰度、成本三个方面平衡。
为了解决上述问题,MINIEYE对整个视觉算法系统都需要进行相应的调整。
摄像头:利用cmos的选型(尤其关注HDR和低照指标)和ISP参数优化,保证低光照等条件下的图像清晰度算法:根据参数,利用视觉原理,对车辆与人进行跟踪,在某一帧图像质量较差时,进行预测,形成动态的决策机制。图像质量增强:针对雨天、隧道等特殊环境,进行额外的图像质量增强,处理雨珠、增强锐度等。机器视觉算法怎样精准地实现对障碍物的识别

在相似物体的甄别上,比如大型卡车与小型卡车的高度不同,无论是传统算法,还是深度学习算法,都能感知到两种车型完全不同的高度,MINIEYE还设立了专门的数据组来收集样本,实验各种新的算法,并根据特定场景,开发适应于产品的算法。
相比于人眼,视觉算法具有明显的优势。一方面,在低照度情况下,摄像头的识别能力远胜过人眼,在夜晚,人眼的识别只能达到0.2勒克斯(照度的单位,被光均匀照射的物体,在1平方米面积上所得的光通量是1流明时,照度即为1勒克斯),没有月光、路灯辅助的情况下,基本不可能看到车道线,摄像头的动态感知能力却完全可以克服低照度条件下的识别。


推荐阅读