機(jī)器視覺是一個(gè)已有很久歷史了,但它是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)。 通過它與自動(dòng)化相結(jié)合,可以為企業(yè)產(chǎn)生價(jià)值。

首先,介紹一下機(jī)器視覺的工作過程,如下:
1:首先通過工件檢測(cè)器檢測(cè)物體是否接近或運(yùn)動(dòng)到攝像機(jī)視野的中心,如果是,向圖像采集卡發(fā)送觸發(fā)脈沖信號(hào);
2:圖像采集卡按照設(shè)計(jì)人員預(yù)先設(shè)定的程序和延時(shí),分別向攝像機(jī)或照明設(shè)備發(fā)出啟動(dòng)脈沖,但也有攝像機(jī)和照明設(shè)備在系統(tǒng)初始化話時(shí),就開始啟動(dòng)。
3:攝像機(jī)停止目前的掃描,重新開始新的一幀掃描;有的時(shí)候需要攝像機(jī)在啟動(dòng)脈沖來到之前一直處于等待狀態(tài),啟動(dòng)脈沖到來后啟動(dòng)以幀掃描;
4:如果所采用的策略是曝光策略,那么在攝像機(jī)開始新的一幀掃描之前,要打開曝光結(jié)構(gòu),其曝光時(shí)間要根據(jù)你的實(shí)際需要通過程序或者硬件設(shè)定好;
5:如果采用曝光策略的話,要用另一個(gè)啟動(dòng)脈沖打開照明設(shè)備,特別要保持啟動(dòng)時(shí)間應(yīng)該與攝像機(jī)曝光時(shí)間匹配;
6:攝像機(jī)曝光后,正式開始一幀圖像的掃描和輸出;
7:如果攝像機(jī)輸出的是模擬信號(hào),圖像采集卡就把從攝像機(jī)接受過來的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化將其數(shù)字化,如果輸出的是數(shù)字信號(hào),這樣就省圖像采集卡的事情拉;
8:圖像采集卡將圖像信號(hào)送到緩沖器、處理器或者計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中,以便圖像的處理和顯示;
9:處理器或者計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析、識(shí)別以得到測(cè)量結(jié)果或邏輯控制量,然后根據(jù)這些結(jié)果進(jìn)行處理以控制別的裝置(比如機(jī)械裝置等)來完成相關(guān)動(dòng)作,進(jìn)行定位。糾正運(yùn)動(dòng)的誤差等等,比如修正機(jī)器手臂的位置。

  —— 機(jī)器視覺的認(rèn)識(shí) ——

  一般地說,機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。首先采用CCD照相機(jī)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,如:面積、長度、數(shù)量、位置等;后,根據(jù)預(yù)設(shè)的容許度和其他條件輸出結(jié)果,如:尺寸、角度、偏移量、個(gè)數(shù)、合格/不合格、有/無等。機(jī)器視覺的特點(diǎn)是自動(dòng)化、客觀、非接觸和高精度,與一般意義上的圖像處理系統(tǒng)相比,機(jī)器視覺強(qiáng)調(diào)的是精度和速度,以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的可靠性。 機(jī)器視覺極適用于大批量生產(chǎn)過程中的測(cè)量、檢查和辨識(shí),如:零件裝配完整性,裝配尺寸精度,零件加工精度,位置/角度測(cè)量,零件識(shí)別,特性/字符識(shí)別等。其應(yīng)用行業(yè)為:汽車,制藥,電子與電氣,制造,包裝/食品/飲料,醫(yī)學(xué)。如對(duì)汽車儀表盤加工精度的檢查,高速貼片機(jī)上對(duì)電子元件的快速定位,對(duì)管腳數(shù)目的檢查,對(duì)IC表面印字符的辨識(shí),膠囊生產(chǎn)中對(duì)膠囊壁厚和外觀缺陷的檢查,軸承生產(chǎn)中對(duì)滾珠數(shù)量和破損情況的檢查,食品包裝上面對(duì)生產(chǎn)日期的辨識(shí),對(duì)標(biāo)簽貼放位置的檢查。工業(yè)專家們預(yù)言:在未來的20年到50年,機(jī)器視覺將成為橫跨所有行業(yè)的通用性技術(shù),幾乎所有出產(chǎn)的產(chǎn)品都會(huì)由機(jī)器視覺系統(tǒng)來檢測(cè)。

  在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中,涉及到各種各樣的檢查、測(cè)量和零件識(shí)別應(yīng)用,例如汽車零配件尺寸檢查和自動(dòng)裝配的完整性檢查,電子裝配線的元件自動(dòng)定位,飲料瓶蓋的印刷質(zhì)量檢查,產(chǎn)品包裝上的條碼和字符識(shí)別等。這類應(yīng)用的共同特點(diǎn)是連續(xù)大批量生產(chǎn)、對(duì)外觀質(zhì)量的要求非常高。通常這種帶有高度重復(fù)性和智能性的工作只能由人工檢測(cè)來完成,我們經(jīng)常在一些工廠的現(xiàn)代化流水線后面看到數(shù)以百計(jì)甚至逾千的檢測(cè)工人來執(zhí)行這道工序,在給工廠增加巨大的人工成本和管理成本的同時(shí),仍然不能保證100%的檢驗(yàn)合格率(即“零缺陷”),而當(dāng)今企業(yè)之間的競(jìng)爭,已經(jīng)不允許哪怕是0.1%的缺陷存在。有些時(shí)候,如微小尺寸的快速測(cè)量,形狀匹配,顏色辨識(shí)等,用人眼根本無法連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行,其它物理量傳感器也難有用武之地。這時(shí),人們開始考慮把計(jì)算機(jī)的快速性、可靠性、結(jié)果的可重復(fù)性,與人類視覺的高度智能化和抽象能力相結(jié)合,由此產(chǎn)生了機(jī)器視覺的概念。

“機(jī)器視覺”,即采用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。
  機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)把圖像抓取到,然后將該圖像傳送至處理單元,通過數(shù)字化處理,根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息,來進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別。進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
  機(jī)器視覺伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,技術(shù)日臻成熟,已是現(xiàn)代加工制造業(yè)不可或缺的產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業(yè)。
  機(jī)器視覺的引入,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢測(cè)方法,極大地提高了投放市場(chǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量,提高了生產(chǎn)效率。
 
在科技發(fā)達(dá)的今天,運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸朝著智能化(ITS)發(fā)展,而檢測(cè)的方法上亦漸漸趨向以高科技的檢測(cè)方式替代傳統(tǒng)人工調(diào)查的方式,可以避免漏記或調(diào)查員的投機(jī)取巧,并且精簡調(diào)查成本,在執(zhí)法方面,各個(gè)城市大量采用了電子警察,使得在許多裝有電子警察的交*口和路段交通秩序要好于其它路段。所以,車輛檢測(cè)器的發(fā)展在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)化的交通管理中扮演著非常重要的角色,其準(zhǔn)確度常受到檢測(cè)方式、檢測(cè)器布設(shè)形式、數(shù)量與位置的影響。
  現(xiàn)有的各種交通參數(shù)檢測(cè)方式中,只有圖像檢測(cè)器(Video Image Detector)是一種可以取得豐富的交通信息的面式檢測(cè)器。視覺為基礎(chǔ)的攝影系統(tǒng)在現(xiàn)今的發(fā)展已更加的成熟,而且,比那些點(diǎn)式的感應(yīng)系統(tǒng)更為有用(例如:環(huán)形線圈與壓力式檢測(cè)器),因?yàn)閳D像檢測(cè)器所提供的信息可以進(jìn)行進(jìn)一步的車輛跟蹤與分類,這對(duì)于執(zhí)法是至關(guān)重要的。而其它檢測(cè)手段均有較大的限制,點(diǎn)式檢測(cè)器僅用于車流上的量測(cè)與計(jì)數(shù),或是解決特定的子問題(如等候檢測(cè)或擁擠車流上的檢測(cè)),缺乏一般性的應(yīng)用。

  以計(jì)算器進(jìn)行圖像處理,改善圖像品質(zhì)的有效應(yīng)用開始于1964年美國噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(J.P.L)用計(jì)算機(jī)對(duì)宇宙飛船發(fā)回的大批月球照片進(jìn)行處理,獲得顯著的效果。 1970至1980年代由于離散數(shù)學(xué)的創(chuàng)立和完善,使數(shù)字圖像處理技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,隨著電腦的功能日益增強(qiáng),價(jià)格日益低廉,使得圖像處理在各行各業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)成為相當(dāng)普遍的工具之一,舉凡在醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)應(yīng)用、交通領(lǐng)域應(yīng)用等。1980年代開始,有關(guān)交通量估測(cè)的研究漸漸有了成果。到1985年以后,各國對(duì)于交通圖像偵測(cè)系統(tǒng)已有實(shí)際的成品發(fā)展出來。另外,近年來結(jié)合類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速圖像處理速度形成一個(gè)研究趨勢(shì)。

  在進(jìn)入圖像處理之前,我們首先對(duì)圖像做一個(gè)概略性的探討。所謂“圖像”泛指所有實(shí)際存在含有某種消息的信號(hào),如含有人、事、物等的照片,而紅外線攝影所獲得的信號(hào),則表示某些物體的溫度分布。

  我們常說“一幅圖勝過千言萬語”,即是指每張圖像中含有許多的信息,根據(jù)我們的目的而進(jìn)行處理,得出想要的結(jié)果?!皵?shù)字圖像”是將傳統(tǒng)照片或錄像帶模擬訊號(hào)經(jīng)取樣(sample)及數(shù)字化后達(dá)成。數(shù)字化的原因在于方便計(jì)算機(jī)運(yùn)算與儲(chǔ)存。所儲(chǔ)存的亮點(diǎn)成為圖像的基本單位,稱為象素(Pixel)。象素的亮度以灰度值(Gray-level)表示,灰度值被劃分為256階,暗為0,亮為255。一張圖像被數(shù)值化成方塊格子所組成的畫像元素,每一格子中都標(biāo)有一對(duì)坐標(biāo),一個(gè)代表其行值,另一則代表其列值。行值從這張圖像的左邊開始標(biāo)幟自0一直到n,n表示行值中大值。相同的,列值從上方起定為0,往下移動(dòng)至m值,m表示圖像全部列數(shù)。

  所謂圖像處理就是為了某種目的對(duì)圖像的強(qiáng)度(灰度值)分布視為一連串整數(shù)值的集合,經(jīng)由不斷的運(yùn)算執(zhí)行某些特定的加工和分析。盈泰德科技:機(jī)器視覺的簡單看法-機(jī)器視覺_視覺檢測(cè)設(shè)備_3D視覺_缺陷檢測(cè)

   1、圖像處理原理

  圖像處理涵蓋的范圍十分很廣泛,但是,所采用的基本原理和方法是一致的。整體說來,圖像處理這門科學(xué)所研究的主要內(nèi)容包括了圖像數(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)化(A/D Image Transform)、圖像的增強(qiáng)與復(fù)原(Image Enhancement and Restoration)、圖像編碼與壓縮(Image Encoding and Compression)、圖像切割(Image Segmentation)、圖像的表示和描述(Image Representation and Description)、圖像特征匹配(Image Feature Matching)等等。

所謂切割就是企圖將圖像中之標(biāo)的物析出的處理過程。圖像切割可說是圖像的分析過程中重要之步驟之一,在一般所采用的方法主要為邊緣的檢測(cè)(Edge Detection)及臨界值法(Thresholding)。

圖像特征匹配,特征匹配法的”特征”,需先加以定義。舉例而言,若要描述一個(gè)人,好先說明他的特征。在外表方面,例如身高、體重、胸圍….等等;在心理方面,例如和善的、好勝的、沉默的….等等;在事業(yè)方面,例如職業(yè)、收入….等等。不同特征適用于不同描述目的,例如描述一個(gè)人的健康,需要上述的身高、體重特征;若要描述一個(gè)人的成就,所需特征就多得多,舉凡上述特征之外,還可能需要這個(gè)人的生平事跡等等。據(jù)此了解,一個(gè)人的特征能夠代表一個(gè)人,故特征具備了代表性。除外,若現(xiàn)需將每個(gè)人由高至矮排序,所需特征只身高一項(xiàng),其它體重、性格等等數(shù)據(jù)無需獲得,因此使用特征亦具備簡化使用信息量之目的。

所謂匹配(Matching)或被翻譯成“比對(duì)”,即將物體的特征與預(yù)存在計(jì)算機(jī)中之原型(Proto types)或樣版(Template)的特征加以比較,若相似度(Similarity)或非相似度(Dissimilarity)小于或大于某預(yù)設(shè)的門檻值(Threshold),則稱兩者匹配成功。匹配較傾向?qū)儆趫D形辨認(rèn)(Pattern Recognition)范圍,因其中含有“分類” (Classification)或“辨認(rèn)”(Repetition)意味之故。建立計(jì)算機(jī)中原型或樣版特征之過程稱”訓(xùn)練”(Training),做法為事先采取某些樣品(Sample)或典型(Typical)之特征加以儲(chǔ)存之。特征匹配的常用方法有許多種:近鄰居法(Nearest Neighbor Method)、二元決策樹法(The Binary Decision Tree Method)、屬于動(dòng)態(tài)規(guī)畫法(Dynamic Programming)的DP匹配法等。

 特征匹配目的在使具有相同或類似待征的物體產(chǎn)生關(guān)聯(lián),以便于辨認(rèn)或分類。就交通方面而言,特征匹配法可用來區(qū)分不同的交通工具。舉例而言,若圖像中某物體長度4公尺,寬2公尺,形狀呈矩形(以上皆為特征),該物體極可能被分類為小汽車;若為長10公尺,寬2.5公尺的矩形,則可被分類為大型車(巴士、大貨車)。

  2、圖像處理應(yīng)用于交通

  早期圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍受到圖像處理設(shè)備價(jià)格昂貴以及處理速度緩慢的影響,僅局限于某些領(lǐng)域;及至70年代后至今,隨著理論的發(fā)展與集成電路革命造就計(jì)算機(jī)科技的進(jìn)步,使得圖像處理的應(yīng)用范圍漸廣。

美國于1978年由聯(lián)邦高速公路局委托E.E. Hilbert、C. Carl、W. Gross、G.R. Hanson、M.J. Olasaby及A.R. Johnson發(fā)展寬域檢測(cè)系統(tǒng)(Wide Area Detection System , WADS),其它各國如日本、法國、英國、瑞典等也已陸續(xù)投注了相當(dāng)?shù)难芯?,并有不錯(cuò)的成績。相對(duì)于國外,國內(nèi)將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于交通的發(fā)展,在近年已經(jīng)有相當(dāng)程度的進(jìn)步,如國內(nèi)目前相當(dāng)熱門的車牌識(shí)別,有多個(gè)廠家推出了相應(yīng)的產(chǎn)品。下面將針對(duì)圖像處理技術(shù)在交通上的應(yīng)用分車輛檢測(cè)、車種識(shí)別、車輛跟蹤三個(gè)部分做簡單介紹。

  1)、車輛檢測(cè)  車輛檢測(cè)的方法可大致歸類為樣本點(diǎn)檢測(cè)、檢測(cè)線檢測(cè)以及全畫面式檢測(cè)等途徑,另外針對(duì)夜間車輛檢測(cè)進(jìn)行說明如下:

?。?)、樣本點(diǎn)檢測(cè)  在車道的某一部分選取類似矩陣的樣本點(diǎn),如圖1所示,當(dāng)車輛通過時(shí),樣本點(diǎn)之灰階值與原路面不同,若兩者相減的統(tǒng)計(jì)值超過某一門檻值,即表示車輛的存在。

?。?)、檢測(cè)線檢測(cè)  此法是于垂直或平行車流方向布設(shè)由象素組成之虛擬檢測(cè)線,如圖2所示。一般由亮點(diǎn)來組成,以方便區(qū)隔路面與檢測(cè)線的象素深度。當(dāng)車輛通過檢測(cè)線時(shí),線上的灰階值與沒有車輛通過路面時(shí)有差異;若灰階值的差異大于某門檻值,則表示有車輛通過。由于樣本點(diǎn)或檢測(cè)線檢測(cè)法僅擷取部分象素資料進(jìn)行處理,處理的資料量明顯減少,因此運(yùn)算時(shí)間縮短許多;為了達(dá)到實(shí)時(shí)(Real-Time)檢測(cè)的要求,目前已實(shí)際運(yùn)用于交通檢測(cè)的圖像處理系統(tǒng) AUTOSCOPE便是以檢測(cè)線做處理。

 在車輛運(yùn)行單純的路段,以樣本點(diǎn)或檢測(cè)線作為車輛檢測(cè)的途徑可獲得不錯(cuò)的結(jié)果;但在復(fù)雜的路口內(nèi),如何布設(shè)樣本點(diǎn)或檢測(cè)線將是首先遭遇的難題,因?yàn)槁房趦?nèi)車輛除直行外,尚有轉(zhuǎn)向行為,任何位置均可能有車輛出現(xiàn)。盈泰德科技:機(jī)器視覺的簡單看法-機(jī)器視覺_視覺檢測(cè)設(shè)備_3D視覺_缺陷檢測(cè)

  (3)、全畫面式檢測(cè)  以全畫面作處理的車輛檢測(cè)方法所能獲得的信息較多,但相對(duì)地要處理的資料量也明顯增加許多。屬于此法的檢測(cè)方式有背景相減法與二值化法兩種:背景相減法系取一張無車輛存在的圖像作為背景,當(dāng)含有車輛的圖像與背景圖像逐點(diǎn)相減后,車輛的部分即被減出,如TRIP系統(tǒng)。二值化法將圖像以某一門檻值進(jìn)行切割,象素深度高于該值的成為255(白),低于該值者則變成0(黑),如此可將物體與背景分離。

  背景相減法與二值化法均存在許多缺點(diǎn),前者如背景需要經(jīng)常更新,后者則過程繁復(fù),而二者共同的缺點(diǎn)便是當(dāng)物體顏色與背景相近時(shí)將面臨切割失敗的命運(yùn),此外,門檻值確立不易,故有多值切割方法的提出,但過程益顯復(fù)雜。

?。?)、夜間車輛檢測(cè)  國外R. Taktak、Rita Cucchiara、Cucchiara等人認(rèn)為由于夜間圖像所具有的信息與白天圖像相當(dāng)?shù)牟煌?,因此在算法的使用上與檢測(cè)流程上會(huì)有相當(dāng)程度的不同。一般而言在夜間與較暗的照明度之下,醒目的視覺特征為車頭燈與其光柱、街燈以及高度反射光線的型態(tài)(如斑馬線)。他們認(rèn)為夜間圖像并不適合用移動(dòng)檢測(cè)算法。

2)、車輛識(shí)別
(1)、車輛識(shí)別
  由于國內(nèi)與國外交通組成的不同,國外的研究僅對(duì)大車與小車兩種作辨認(rèn),而國內(nèi)則較復(fù)雜,但一般研究均簡化車種為大車、小車與機(jī)車,以此三類做識(shí)別。

以檢測(cè)線或樣本點(diǎn)作為識(shí)別車種的途徑時(shí),由于所取資料量少,較不利于車種識(shí)別,故以此法進(jìn)行者較少。就日間圖像的車輛識(shí)別來說通常以車輛的特征如:外型、尺寸為分類準(zhǔn)則。相關(guān)文獻(xiàn)整理如下。 近年發(fā)展迅速、應(yīng)用到許多領(lǐng)域的“類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)”也被應(yīng)用到車種的識(shí)別上。此外,亦可藉由車輛牌照途徑,將號(hào)碼圖像二值化,以特征匹配的方式識(shí)別并記錄該車牌號(hào)碼,透過數(shù)據(jù)庫的比對(duì),每個(gè)號(hào)碼可對(duì)應(yīng)于某一車種,可用于抓拍違章車輛、車輛計(jì)數(shù)、車種識(shí)別、起迄點(diǎn)調(diào)查與旅行時(shí)間分析等。

(2)、車牌識(shí)別
  車牌識(shí)別的技術(shù)近年來在國內(nèi)已經(jīng)日趨成熟。有些學(xué)者認(rèn)為車牌識(shí)別可分三階段:前處理,將圖像二值化后進(jìn)行清除噪聲。而后車牌定位,利用連接組件標(biāo)示法,找出圖像中之連接組件加以分析,進(jìn)而判斷車牌位置。字符識(shí)別,分割字符完畢后依文字大小設(shè)定結(jié)構(gòu)組件之大小,利用型態(tài)學(xué)的方法找出文字特征加以比對(duì)。
還有一些學(xué)者采用其它方法,如搜尋車牌后以圖素分割法切割字符住后利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別字符;或者利用灰階轉(zhuǎn)換數(shù)之計(jì)算找出可能之車牌位置,再分割字符,在利用筆劃分析法識(shí)別字符;或者利用圖像中灰階值之變化特性尋找車牌位置,在利用垂直投影直方圖分割字符,以灰階值關(guān)連度進(jìn)行識(shí)別。

(3)、車輛跟蹤
  連續(xù)圖像中,車輛軌跡的記錄即稱為跟蹤。Anthony P. Ciervo先提出以檢測(cè)車輛并配合預(yù)測(cè)車輛位置的方式,連續(xù)跟蹤車輛的軌跡。其中以樣本點(diǎn)或檢測(cè)線方式做跟蹤者,由于選取的象素僅局限于某固定范圍,處于被動(dòng)狀態(tài),較不利跟蹤之進(jìn)行。N. Hoose便是以各臨近方向均為雙向二車道的 T 字型路口為例,在進(jìn)入路口前及離開路口后之車道上布設(shè)橫向檢測(cè)線屏蔽(Mask),以記錄車輛進(jìn)入與離開之臨近方向編號(hào),同時(shí)對(duì)車輛在圖像上的形狀、大小與位置等資料作記錄,以跟蹤車輛,但誤差頗大。總結(jié)而言,車輛跟蹤的方法有下列四種:模式基礎(chǔ)跟蹤(Model based tracking)、區(qū)域基礎(chǔ)跟蹤(Region based tracking)、輪廓基礎(chǔ)跟蹤(Active contour based tracking)、

國外研究文獻(xiàn)中僅針對(duì)各車道的單一車輛進(jìn)行跟蹤,要了解路口內(nèi)車輛運(yùn)作之機(jī)制,非得在同時(shí)間針對(duì)路口內(nèi)所有方向的車輛做跟蹤處理不可,否則取得的僅為殘破的信息,對(duì)整體的助益有限。

  3、光的特性
  先不考慮車流行為所造成的問題,而單單就圖像處理技術(shù)部分來說,利用圖像處理技術(shù)搜集交通參數(shù),在夜間的情況下到底會(huì)遇到什么樣的問題呢?我們來對(duì)此做一個(gè)初步的了解。

我們以下面的圖3、圖4、圖5為例,針對(duì)夜間拍攝圖像所會(huì)遇到的問題逐一做說明。拍攝時(shí)氣候皆為晴天,問題陳述如下。

路面反光因素
  由于是晴天的因素,所以路燈照射路面所造成的反光并不嚴(yán)重。前車燈所造成的路面反光較嚴(yán)重。要如何定義前車燈或后煞車燈(雨天較嚴(yán)重)所造成的路面反光也是一個(gè)問題。

夜間光源因素
  我們可以很明顯的看到橋邊有路燈照明,使得整個(gè)圖像環(huán)境不至于太黑暗(見圖3)。但經(jīng)由仔細(xì)觀察則可以發(fā)現(xiàn),路燈是每隔一段距離設(shè)置于路邊,因此照射于路面的燈光布置情況也是呈現(xiàn)亮暗間格分布,如果經(jīng)由二值化處理可能會(huì)有問題待解決。

陰影因素
  由于夜間仍有路燈的照明,因此當(dāng)照射到車體本身或路旁物體的時(shí)候,也會(huì)形成路面的陰影。由于整個(gè)背景的亮度不同,因此夜間產(chǎn)生陰影的處理方式,勢(shì)必與白天產(chǎn)生陰影的處理方式不同。

車燈照射攝影機(jī)造成泛光
當(dāng)攝影機(jī)以較水平的角度拍攝面對(duì)攝影機(jī)開來的車輛的時(shí)候,較嚴(yán)重會(huì)使得拍攝出來的畫面整個(gè)呈現(xiàn)泛白,畫面中看不到我們所要拍攝的景物。