150m遠(yuǎn)距離交通信號(hào)燈識(shí)別的研究介紹
信號(hào)燈識(shí)別,作為實(shí)現(xiàn)城市自動(dòng)駕駛的技術(shù)難點(diǎn)之一,近年一直是國(guó)內(nèi)外從業(yè)人員的研究對(duì)象。日本金澤大學(xué)近日發(fā)表了一個(gè)新算法,旨在即便是遠(yuǎn)距離也能準(zhǔn)確識(shí)別信號(hào)燈。
信號(hào)燈識(shí)別,作為實(shí)現(xiàn)城市自動(dòng)駕駛的技術(shù)難點(diǎn)之一,近年一直是國(guó)內(nèi)外從業(yè)人員的研究對(duì)象。日本金澤大學(xué)近日發(fā)表了一個(gè)新算法,旨在即便是遠(yuǎn)距離也能準(zhǔn)確識(shí)別信號(hào)燈。 你可能會(huì)有疑問(wèn)信號(hào)燈的識(shí)別有那么難嗎?一共就三種顏色,對(duì)于人眼(攝像頭)來(lái)說(shuō)難道不是小菜一碟么?下面,筆者列出我認(rèn)為的信號(hào)燈識(shí)別的幾個(gè)難點(diǎn):
1在實(shí)際的城市自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中采集的交通信號(hào)燈圖像具有復(fù)雜的背景,如四面八方的信號(hào)燈以及其他各類(lèi)發(fā)光源。2 容易發(fā)生遮擋,例如前面行駛的大貨車(chē)或是交通指示牌等。3 距離要求較高,由于后段還需根據(jù)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行減速或停車(chē)等駕駛決策,一般認(rèn)為至少需要在100m以上距離時(shí)做出準(zhǔn)確識(shí)別。4對(duì)于不同天氣環(huán)境、光照變化下容易對(duì)檢測(cè)效果產(chǎn)生影響。5信號(hào)燈不統(tǒng)一,包括圓形和箭頭形等。不同國(guó)家的信號(hào)燈也不一樣,針對(duì)不同國(guó)家地區(qū)要研發(fā)不同的模型。 信號(hào)燈識(shí)別主流有三種解決方案:車(chē)聯(lián)網(wǎng)V2X方案、借助高清地圖的方案和不使用高清地圖的方案,難度也依次增大。本文介紹的2020年日本金澤大學(xué)的最新研究,屬于最常用的借助高清地圖的解決方案,用于遠(yuǎn)距離識(shí)別圓形和箭頭形交通信號(hào)燈。
自動(dòng)駕駛車(chē)的信號(hào)燈識(shí)別(來(lái)自金澤大學(xué)) 如果想要實(shí)現(xiàn)100m以上的識(shí)別需求,其實(shí)使用高分辨率的相機(jī)就很容易實(shí)現(xiàn)。但增加圖像的分辨率則會(huì)增加處理時(shí)間,而對(duì)于后段的決策規(guī)劃,實(shí)時(shí)性是非常重要的。因此該研究并未采用深度學(xué)習(xí)的方案,而基于用CPU即可進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的傳統(tǒng)圖像識(shí)別方案。 為何使用高清地圖?結(jié)合自車(chē)定位,可以確定信號(hào)燈大致位置,減少檢測(cè)難度。因此,該方案使用高清地圖,利用提取ROI(Region of Interest,感興趣區(qū)域)來(lái)降低計(jì)算負(fù)荷和誤檢測(cè)率。即使是150m遠(yuǎn)距離,識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)91.8%(箭頭形信號(hào)燈為56.7%)。其中,可以檢測(cè)像素小于10pixel的箭頭形信號(hào)燈。 下面簡(jiǎn)單介紹該信號(hào)燈識(shí)別算法的主要步驟:
信號(hào)燈識(shí)別流程圖(來(lái)自金澤大學(xué))
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