像機在第二時間點捕捉的第二 圖像的裝置；用于將第一圖像和第二圖像分別轉(zhuǎn)換為第一頂視圖和第二頂視圖的裝置；用 于獲取運動向量矩陣的裝置，運動向量矩陣大體上表示道路區(qū)域在第一時間點與第二時間 點之間相對于攝像機的運動；以及用于通過確定候選點在第一頂視圖與第二頂視圖之間的 位置變化是否符合運動向量矩陣來確定候選點是否屬于道路區(qū)域的裝置。
[0034] 附圖簡述
[0035] 結(jié)合附圖，根據(jù)以下描述和所附權(quán)利要求書，本公開的上述和其它特征將變得更 加完全清楚明白。要理解，這些附圖僅描述根據(jù)本公開的幾個實施方案，因此不應(yīng)被認(rèn)為是 限制本公開的范圍，本公開將通過使用附圖用另外的特征和細(xì)節(jié)來描述。
[0036] 圖1示意性地示出根據(jù)本公開的一個實施方案的用于檢測道路區(qū)域的方法100 ;
[0037] 圖2A和圖2B分別示出第一圖像和第二圖像；
[0038] 圖3示意性地示出路面上的具有攝像機的車輛；
[0039] 圖4示意性地示出將圖像轉(zhuǎn)換為頂視圖；
[0040] 圖5A和圖5B示出分別從圖2A和圖2B轉(zhuǎn)換的第一頂視圖和第二頂視圖；
[0041] 圖6A示出在第一圖像上選擇的特征點；
[0042] 圖6B示出在第二圖像上識別的對應(yīng)特征點；
[0043] 圖6C示出特征點的光流；
[0044] 圖7示意性地示出由攝像機的平移造成的點相對于攝像機的位置變化；
[0045] 圖8示出檢測的道路區(qū)域；以及
[0046] 圖9示意性地示出根據(jù)本公開的一個實施方案的用于檢測道路區(qū)域的系統(tǒng)300。
[0047] 詳細(xì)描述
[0048] 在以下詳細(xì)描述中，參照了形成本發(fā)明的一部分的附圖。在附圖中，類似符號通常 識別類似部件，除非上下文另有所指。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求書中描述的說明性實施 方案并不是為了進行限制。在不脫離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可利用其它 實施方案，并且可作出其它變化。將容易理解的是，如在本文中大體描述并在附圖中示出的 本公開的各方面可以各種各樣的不同配置進行布置、取代、組合以及設(shè)計，所有這些配置都 是明確預(yù)期的并組成本公開的一部分。
[0049] 圖1示意性地示出根據(jù)本公開的一個實施方案的用于檢測道路區(qū)域的方法100。
[0050] 參照圖1，在S101中，獲取由攝像機在第一時間點捕捉的第一圖像和由攝像機在 第二時間點捕捉的第二圖像。
[0051] 在一些實施方案中，可從由攝像機捕捉的幀序列中獲取這兩張圖像。在一些實施 方案中，這兩張圖像可為幀序列中兩個相鄰的幀。在一些實施方案中，可在預(yù)先確定的時間 間隔（例如每1/30秒）內(nèi)獲取這兩張圖像。
[0052] 圖2A和圖2B分別示出第一圖像和第二圖像。
[0053] 在本領(lǐng)域中眾所周知的是：針對用于捕捉圖像的攝像機建立世界坐標(biāo)系、攝像機 坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系。現(xiàn)實世界中的靜態(tài)對象、例如道路區(qū)域可具有固定的世界坐標(biāo)，但是 其攝像機坐標(biāo)可隨著攝像機的運動而變化。這些變化的攝像機坐標(biāo)可基于只與攝像機的固 定內(nèi)在參數(shù)相關(guān)的恒定投影關(guān)系來轉(zhuǎn)換為圖像坐標(biāo)。因此，靜態(tài)對象可具有不同的圖像坐 標(biāo)，即在不同圖像中出現(xiàn)在不同位置上?？稍趫D2A和圖2B中見到：在兩張圖像中均示出道 路區(qū)域，但是出現(xiàn)了輕微的位置變化，這可歸因于攝像機的運動。
[0054] 在S103中，分別將第一圖像和第二圖像轉(zhuǎn)換為第一頂視圖和第二頂視圖。
[0055] 將由攝像機捕捉的圖像轉(zhuǎn)換為頂視圖是將圖像投影到攝像機坐標(biāo)系中的模擬平 面上，其中在一些實施方案中，模擬平面可與實際的路面重合。所以看起來像是將第一圖像 和第二圖像投影到真實路面上，從而形成兩張頂視圖。
[0056] 圖3示意性地示出在路面205上行駛、具有安置在其上的攝像機203的車輛201。 攝像機203具有安裝高度h和俯仰角a，其中安裝高度可為從攝像機203到路面205的距 離，而俯仰角a可為攝像機203的光軸（圖3中示出為虛線）與路面205之間的角度。在 路面205上并且在車輛201前面立著障礙物209。基于外在和內(nèi)在變換，路面205和障礙物 209的部分可被投影到攝像機203的圖像平面207上。
[0057]圖4示意性地示出將由攝像機203捕捉的圖像轉(zhuǎn)換為頂視圖。
[0058] 參照圖4,建立了攝像機坐標(biāo)系，這在本領(lǐng)域中眾所周知。在圖像平面207上、即在 由攝像機203捕捉的圖像上示出了路面205和障礙物209的部分。例如，路面205上的點A 可對應(yīng)于圖像上的像素A'。在一些實施方案中，當(dāng)將圖像轉(zhuǎn)換為頂視圖時，像素A'可被投 影到與路面205重合的模擬平面上。所以，看起來像是像素A'被投影回到點A上。再如， 在路面上方并且在障礙物209上的點B可對應(yīng)于圖像上的像素B'。然而，當(dāng)將圖像轉(zhuǎn)換為 頂視圖時，像素B'可被投影到點B"上。再如，高于攝像機203的光心的點C可對應(yīng)于圖像 上的像素C'。然而，當(dāng)將圖像轉(zhuǎn)換為頂視圖時，像素C'可能并未出現(xiàn)在頂視圖上，因為像素 C'的投影向量將不會與模擬平面相交。
[0059] 圖5A和圖5B示出分別從圖2A和圖2B轉(zhuǎn)換的第一頂視圖和第二頂視圖。
[0060] 從圖5A和圖5B中可看出：道路區(qū)域可理想地被投影，而其它對象被扭曲或者甚至 消失。
[0061] 具體地說，假設(shè)現(xiàn)實世界中的靜態(tài)點具有一組世界坐：
那么在隨著攝像機 運動的外在變換之后，靜態(tài)點可具有不同組的攝像機坐楊
隨后在內(nèi)在變 換之后，在由攝像機捕捉的兩張圖像上，靜態(tài)點可具有不同組的圖像坐I
如果兩張圖像被轉(zhuǎn)換為兩張頂視圖，那么在兩張頂視圖上，靜態(tài)點可具有不同組的坐標(biāo) 根據(jù)以上參照圖4進行的描述，可得出結(jié)論：當(dāng)靜態(tài)點在路面上、即屬于道 l m
m」〇路區(qū)域時：
[0062] 存在幾種用于將圖像轉(zhuǎn)換為頂視圖的途徑。在一些實施方案中，可基于以下方程 式（1)將第一圖像和第二圖像分別轉(zhuǎn)換為第一頂視圖和第二頂視圖：
[0063] \~ty\~j y
[0064] 其4
代表像素在頂視圖上的一組坐標(biāo)
$表對應(yīng)像素在圖像上的一組 圖像坐標(biāo)，H代表圖像平面到模擬平面的單應(yīng)矩陣（Homography)。
[0065] 在一些實施方案中，單應(yīng)矩陣H可基于包括攝像機的安裝高度、俯仰角和焦距的 攝像機外在和內(nèi)在參數(shù)來獲取。在安裝攝像機之后，攝像機的安裝高度、俯仰角和焦距可以 是固定的。所以，可提前計算并存儲單應(yīng)矩陣H，并在開始道路區(qū)域檢測時調(diào)用單應(yīng)矩陣H。
[0066] 在一些實施方案中，單應(yīng)矩陣H可使用校準(zhǔn)基板來獲取。通過將校準(zhǔn)基板放在路 面上并在其沿著路面運動時對其進行捕捉，可容易地獲取代表從路面到圖像平面的投影的 單應(yīng)矩陣氏。如上文所示，在一些實施方案中，攝像機系統(tǒng)中的模擬平面可與現(xiàn)實路面重合 并且單應(yīng)矩陣是可逆的，因此單應(yīng)矩陣H可等于M1。
[0067] 在S105中，獲取運動向量矩陣，其大體上表示道路區(qū)域在第一時間點與第二時間 點之間相對于攝像機的運動。
[0068] 因為攝像機可能在第一時間點與第二時間點之間運動，所以現(xiàn)實世界中的道路區(qū) 域雖然不動，但相對于攝像機可具有運動變量，即：道路區(qū)域上的點可