[发明专利]积雪覆盖行进路径表面状况检测

说明书

一种用于确定行进路径的积雪覆盖表面状况的方法。由发光源向行进路径表面发射光束。由图像采集装置采集行进路径表面的图像。图像采集装置安装在车辆上并且以向下的方向采集图像。已采集的图像采集了发射到行进路径表面上的光束。由处理器分析产生在行进路径表面上的光的次表面散射。确定行进路径上是否存在积雪。响应于所述行进路径上积雪的识别，产生积雪覆盖行进路径表面的信号。

技术领域

实施例总体涉及使用光的次表面散射对积雪覆盖行进路径表面的检测。

背景技术

行进路面的降水会对行走在行进路径的车辆或者行人造成几种不同的问题。例如，道路上的积雪降低了车辆轮胎与道路表面之间的摩擦系数进而产生车辆稳定性问题。对行进路径上积雪的检测通常由宿主车辆确定，宿主车辆利用一些感测操作感测道路的积雪，这些感测操作在积雪已经对车辆操作产生影响时进行，例如检测车轮打滑。因此，车辆必须要监测其自身相对于在干燥路况下行驶时的状态(例如车轮打滑)，以确定是否存在积雪。因此，该系统可等待该状态出现或者对车辆引入激励以确定该状态是否存在(例如，如果降水存在，就会产生从动轮的突然加速以至于车轮打滑)。

另一优点是，由于使用的主动照明光源，本文描述的技术可以减弱周围光照环境的影响，而且与此同时，可以排除白色干燥地面的错误检测，例如冬天被盐腐蚀的干燥地面。

发明内容

实施例的优点是使用配对有集中照明光源的基于视觉的成像装置检测行进路径上的积雪，集中照明光源例如激光器LED，其基于光的次表面散射识别积雪，与无积雪覆盖的行进路径(例如干燥道路、潮湿道路)产生相对较小光斑相反，光的次表面散射在积雪覆盖的路径产生漫射照明的广义模糊。本文描述的技术在启动确定是否存在降水时不需要车辆或驾驶员的激励。相反，响应对行进路径上积雪表面光散射分析而确定积雪。所述技术采集图像，图像包括散射在表面的光束。将RGB图像转换为Lab空间图像。在Lab空间图像中应用高斯拉普拉斯(LOG)过滤或者二进制转换以帮助采集积雪覆盖表面的漫射照明的广义模糊图案。如果广义模糊存在，较之于无积雪覆盖的行进路径表面(例如干燥路面、潮湿路面)的较为平滑的滤波响应，高斯拉普拉斯滤波器响应会在广义模糊区域处产生一个大峰值。可选地，二进制图像的均值-方差分析也可识别积雪，积雪覆盖的行进路径表面的光散射区域与全部区域之间的均值比和方差比大于1，相比之下，无积雪覆盖的行进路径表面(例如干燥路面、潮湿路面)的光散射区域与全部区域之间的均值比和方差比接近1。受训分类器在车辆中形成并且可以在线执行。车辆中使用相似过程来采集和处理光束。可通过车辆内执行的在线分类器的函数确定行进路径表面是否存在积雪，该在线分类器基于行进路径表面的主动监测而实时检测行进路径上的积雪。

实施例设想一种确定行进路径积雪覆盖表面状况的方法。发光源向该行进路径表面发射一束光线。图像采集装置采集行进路径表面的图像。该图像采集装置安装在车辆上并且以向下的方向采集图像。所采集图像采集了向行进路径表面上发射的光束。处理器分析在行进路径表面产生的光次表面散射。确定行进路径是否存在积雪。响应于行进路径积雪的识别，产生积雪覆盖行进路径表面信号。

附图说明

图1是行驶在积雪覆盖表面的车辆的示例性立体图。

图2为示出积雪覆盖行进路径表面检测系统的方块图。

图3是具有周围视角范围的车辆周围示例性立体图。

图4是包括图像采集装置和发光装置的车辆的示例性立体图。

图5为示出用于检测积雪覆盖表面的方法的流程图。

图6为示出由图像采集装置采集的示例性图像。

图7a为示出干燥表面关注区域的RGB图像。

图7b为示出积雪覆盖表面关注区域的RGB图像。

图8a为示出干燥表面的示例性滤波器响应。