使用圖像傳感器確定車輛LED燈的位置

使用圖像傳感器確定車輛LED燈的位置

車輛可見光通信是一種很有應用價值的技術，因為車輛的前面和后面均配有大功率的LED燈。但是由于在接收LED燈光信號的方面存在問題，故一直未能應用。所以，本文提出了一種基于概率模型來檢測圖像中LED燈的位置，要確定位置，首先要確定LED燈的像素。在該模型中，光源是車輛的前LED燈和后LED燈，使用高速攝像機對LED燈進行圖像采集。該模型不僅使用像素亮度（像素亮度是區分背景像素和LED像素的最基本特征），還使用連續幀中LED燈的光流，光流是相機和周圍環境之間的相對運動所產生的圖像，在這里就是車輛LED燈的移動方向，通過圖像傳感器前一時刻與后一時刻的圖像，可以計算出車輛的運動方向和移動位置，這就可以計算LED燈的光流方向，基于像素亮度和光流計算屬于LED燈的像素。然后，基于概率模型來確定圖像LED的像素。概率模型將像素亮度作為計算LED像素條件概率的參數之一。光流和像素亮度是圖像的兩個獨立的特征，所以要將二者放在一起來進行考慮，概率模型采用貝葉斯估計算法，將像素亮度和光流作為輸入估計LED燈的像素。對于圖像中的每個像素，計算給定已知光流和強度的像素屬于LED燈的概率。

但是當車輛運動時，LED的像素比較模糊，與周圍的背景不易區分。但仍然可以構建LED燈的光流，然后基于先前幀的像素信息使用概率模型估計屬于LED燈的像素，且結果準確。換句話講，即使圖像比較模糊，使用概率模型依然可以準確地確定LED燈的像素，即使汽車在高速行駛時，也可以準確地估計LED燈的像素,進而確定LED燈的位置。

刊名：Sensors（英）

刊期：2017年第17期

作者：Phat Huynh et al

編譯：野晨晨