自動駕駛汽車交通燈定位及狀態檢測系統

自動駕駛汽車交通燈定位及狀態檢測系統

介紹斯坦福與大眾合作開發的基于車載攝像頭的交通燈探測方法，假設車輛及交通燈地理位置已知，在不同光線條件下識別交通燈位置及狀態，并進行了實車試驗。

試驗駕駛車輛沿固定路徑行駛，記錄駕駛過程的視頻及交通燈地理位置，手動選擇記錄視頻中交通燈的位置并采用CamShift算法進行跟蹤。在交通燈狀態檢測中，為實現多種照明條件下準確實時探測交通燈位置及狀態，采用直方圖濾波器確定交通燈在圖像中的位置并確定其顏色。考慮到車輛與交通燈距離較遠，在攝像校準或車輛定位出現微小誤差時，可能會使交通燈在圖像中預期的位置產生較大變化。由于現有計算機圖像處理算法無法可靠確定交通燈位置，通過引入隨機時間變化矢量矯正交通燈預期位置與實際位置偏差，及在圖像網格單元中引入位置偏差，進而在圖像網格中確定交通燈位置。通過成像儀確定光線強度和飽和度，再利用圖像處理算法建立色調和飽和度的直方圖，最終確定交通燈狀態。

為驗證檢測系統以上功能，在斯坦福自動駕駛車輛Junior上進行了試驗。該車裝備的Applanix LV-420型GPS系統以200Hz的頻率提供全球定位服務；Point Gray公司的攝像機可提供130萬像素的圖像。通過在中午、日落和晚上3個時間段的實車試驗表明，以上方法能以較高準確率檢測交通燈位置及狀態。

Jesse Levinson et al. 2011 IEEE 978-1-61284-385-8.

編譯：李偉