自动驾驶汽车交通灯定位及状态检测系统

自动驾驶汽车交通灯定位及状态检测系统

介绍斯坦福与大众合作开发的基于车载摄像头的交通灯探测方法，假设车辆及交通灯地理位置已知，在不同光线条件下识别交通灯位置及状态，并进行了实车试验。

试验驾驶车辆沿固定路径行驶，记录驾驶过程的视频及交通灯地理位置，手动选择记录视频中交通灯的位置并采用CamShift算法进行跟踪。在交通灯状态检测中，为实现多种照明条件下准确实时探测交通灯位置及状态，采用直方图滤波器确定交通灯在图像中的位置并确定其颜色。考虑到车辆与交通灯距离较远，在摄像校准或车辆定位出现微小误差时，可能会使交通灯在图像中预期的位置产生较大变化。由于现有计算机图像处理算法无法可靠确定交通灯位置，通过引入随机时间变化矢量矫正交通灯预期位置与实际位置偏差，及在图像网格单元中引入位置偏差，进而在图像网格中确定交通灯位置。通过成像仪确定光线强度和饱和度，再利用图像处理算法建立色调和饱和度的直方图，最终确定交通灯状态。

为验证检测系统以上功能，在斯坦福自动驾驶车辆Junior上进行了试验。该车装备的Applanix LV-420型GPS系统以200Hz的频率提供全球定位服务；Point Gray公司的摄像机可提供130万像素的图像。通过在中午、日落和晚上3个时间段的实车试验表明，以上方法能以较高准确率检测交通灯位置及状态。

Jesse Levinson et al. 2011 IEEE 978-1-61284-385-8.

编译：李伟