科学进步 陈康成，孙志伟，李彪，李琦 ’ 科学 与财富 基于机器视觉的行人检测技术的发展趋势 （长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，保定０７１０００） ０．摘要 行人、汽车、公路及地形等。 德国集团一７６ＧＨｚ毫米波雷达 行人检测技术是先进驾驶辅助系统中必不可少的一项关键技术，目前 的行人检测技术是主要利用安装在车辆前方的摄像机获取车辆前方的视 频信息，然后系统通过视频信息判断行人的位置、速度等，进而判断行人是 否有危险，当判断行人处于碰撞的危险状况时，系统将给驾驶员进行危险 警告或发信息给车辆的其他系统，让车辆自动采取相应的保护措施。 １．行人监测技术 目前，能够实现行人识别检测的技术的视觉传感器主要有以下３种： （１）单目摄像头；（２）双目立体摄像头；（３）远红外夜视摄像机 １．１单目摄像头 世界范围内，在使用摄像头的防撞系统市场上，Ｍｏｂｉｌｅｙｅ以７０％以上 的份额雄踞榜首，并且是最早从事以欧洲汽车厂商为中心供应单眼摄像头 图像处理ＳＯＣ的业务。 在行人识别中，系统把推测为行人的图像分成９个区域提取特征，结 合多帧的动态变化提高精度。识别到的ＶＧＡ分辨率的纵长方形行人图像 将再调整到１２ｘ ３６像素后进入“单帧分类” Ｍｏｂｉｌｅｙｅ开发的图像处理ＳＯＣ“ＥｙｅＱ２”以及被应用到了宝马新款“１ 系”的防碰撞报警功能和沃尔沃汽车的系统中，此外美国通用汽车和福特 汽车等世界主要厂商也在采用。ＭｏｂｉｌｅｙｅＣ２—２７０的主要功能包括与前方车 辆和行人碰撞警示、车道偏离警示、车距警示。 优势：①便于实现小型化、低成本化及系统简洁化。 欧洲的新车碰撞测试“Ｅｕｒｏ ＮＣＡＰ”将从２０１６年开始在自动刹车试验 中增加行人识别试验；２０１４年，德国集团（Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａ１）宣布将在新一 代７６ＧＨｚ毫米波雷达上配备行人识别功能，并计划使该技术的识别能力 达到仅用开发品就能应对这种试验的水平，实际产品将于２０１５年下半年 开始量产。 汽车的毫米波雷达根据反射波的时间差及强度等来计算距离，从而识 别是什么物体。而人的反射强度极小。行人的反射波容易被其他物体的反 射波埋没，难以分辨。业内人士普遍认为，要实现行人识别，必须要使用易 于提高距离和形状分辨率的摄像头。毫米波雷达行人识别功能的实现，这 固有观念将被。 ２－２基于视频系统和雷达系统的数据融合 本田计划推出全新一代的驾驶辅助系统Ｈｏｎｄａ Ｓｅｎｓｉｎｇ，该系统搭配两 种传感器，一种是位于汽车前进气格栅中的毫米波雷达，另一种则是安装 一在挡风玻璃上的单目摄像头。通过整合单眼摄像头的数据和毫米波雷达的 数据，来提高行人的识别精度；利用检测范围广的毫米波雷达尽快掌握对 象物，然后用单眼摄像头检测对象物，确定是不是行人。 丰田于２０１４年１１公布了包含自动制动功能的两套新型安全驾驶辅 助系统，分别是面向小型车的“Ｔｏｙｏｔａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅｎｓｅ Ｃ”和面向中型车和高档 车的“Ｔｏｙｏｔａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅｎｓｅ Ｐ”。 ②与采用毫米波雷达方式相比，系统不需要与车辆进行一体化开发， 能够降低系统成本，还能开发出汽车后装产品。③相比较双目立体摄像 头，安装方便，无需调节２个镜头之间的距离和安装角度，能减少校正作业 耗费的时间和劳力。 劣势：与采用立体摄像头方式或毫米波波雷达相比，监测距离精度低， 且可检测的距离偏短。 “Ｔｏｙｏｔａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅｎｓｅ Ｃ”系统将集激光雷达和单眼摄像头为一体的传 感器单元安装在前挡风玻璃内侧，提供三种功能，分别是（１）防撞辅助刹 车、（２）车道偏离报警‘ＬＤＡ”、（３）自动远光灯“ＡＨＢ”。 “Ｔｏｙ０ｔａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅｎｓｅ Ｐ”系统由嵌入前车标内侧的７７ＧＨｚ频带毫米波 雷达和安装在前挡风玻璃内侧的单眼摄像头构成。除可以提供“Ｔｏｙｏｔａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅｎｓｅ Ｃ”系统的三种功能外，还配备（１）可检测行人的防撞辅助刹车 功能和（２）前车追随功能。 １．２立体摄像头 富士重工号称“不撞的汽车”的“ＥｙｅＳｉｇｈｔ”在日本最为著名，该技术采 用在车内后视镜附近安装立体摄像头来检测车辆和行人，实现紧急自动刹 车和前方车辆追踪；整套系统的售价在１０万日元左右。 优势：在对物体的识别和距离的推测的精度上要好于单眼摄像头。 劣势：①受天气等恶劣环境影响大，如大雨及大雪或大雾天气，对前方 把微波雷达对障碍物精确的测距能力和摄像头良好的形状识别能力 结合起来，达到优势互补，能够更快更早的发现并识别出危险。雷达和视频 的数据融合增加了系统的精度和可靠性。 目标位置的高分辨率 一一障碍物检测能力会下降；②成本远高于单眼摄像头，且在降低制造成本方 面存在极限。 １ｆ３远红外夜视系统 远红外夜视系统利用热成像相机接收人、动物等发热物体发出的不同 的红外辐射（远红外线）影射不同的图像，进行放大和处理后输出到显示装 置上。该系统可以让驾驶员通过显示屏发现光照外的行人、障碍物、弯道等 危险，从而提前做出处理，及时避免危险情况的发生。 随着车辆与前方行人接近，统通过自身算法计算行人的速度和轨迹， 如果判断为危险情况，则对驾驶员进行告警或车辆自动采取保护措施。 优势：①相比近光灯有明显更宽更远的视野。②不会受到对面前车车 灯强光的干扰。③在显示屏上能够突显步行人、骑车人和动物等不发光的 散热物体。 一提高对威胁障碍物监测的可靠性 提高对车辆行驶路径的判别 对目标的分类 车辆／非车辆 行人／非行人 一一减少误报警，提高刹车辅助／自动刹车的可靠性 ３．展望 从目前发展来看，采用雷达技术和视频技术的信息融合将会是未来行 人检测的主要研究方向，采用不同传感器获取信息，通过算法进行信息融 合，使得获得的信息具有单传感器不具备的优势，从而系统可以从图像信 息中更加准确、快速地识别出目标行人；随着行人检测技术水平的不断提 高，将推动高级驾驶辅助系统、智能化系统和ＩＴＳ智能交通系统的发展。■ 参考文献 劣势：①只对温度高于环境温度的物体做出反应；②主要应用于夜间 行车，且工艺复杂，成本较高。 ２．发展趋势 ２．１、非视频类行人识别传感器的出现 ［１］马钧，曹静．基于中国市场特定需求的汽车先进驾驶辅助系统发展 趋势研究ｆＪ］．上海汽车．２０１２．Ｖｏ１４．３６—４０． ［２］贾彗星，章毓晋．车辆辅助驾驶系统中基于计算机视觉的行人检测 研究综述ｆＪ１启动化学报．２００７．Ｖｏ１３３． ［３］佚名．丰田公开高感光度红外线激光雷达技术［ＥＢ／ＯＬ］．日经技术在 线网． 日本丰田汽车一高感光度激光雷达 “２０１４年底特律第２１届ＩＴＳ世界大会”，丰田公布了用于辅助安全驾 驶的自动驾驶系统及其关键技术的开发进展情况。其中一项关键技术为车 载用成像激光雷达，该激光雷达可以不分昼夜地配合外部光线自动调节感 光强度，根据外射光，高精度的检测障碍物位置和形状，能够实时三维识别 ［４］佚名．预防碰撞的摄像头技术［ＥＢ／ＯＬ］．电子工程世界网． ［５］佚名．本田全新驾驶辅助系统一Ｈｏｎｄａ Ｓｅｎｓｉｎｇ［ＥＢ／ＯＬ］．汽车之家网． ［６］佚名．丰田主动安全技术解读［ＥＢ／ＯＬ］．爱卡汽车网． — １８２
