使用图像传感器确定车辆LED灯的位置

使用图像传感器确定车辆LED灯的位置

车辆可见光通信是一种很有应用价值的技术，因为车辆的前面和后面均配有大功率的LED灯。但是由于在接收LED灯光信号的方面存在问题，故一直未能应用。所以，本文提出了一种基于概率模型来检测图像中LED灯的位置，要确定位置，首先要确定LED灯的像素。在该模型中，光源是车辆的前LED灯和后LED灯，使用高速摄像机对LED灯进行图像采集。该模型不仅使用像素亮度（像素亮度是区分背景像素和LED像素的最基本特征），还使用连续帧中LED灯的光流，光流是相机和周围环境之间的相对运动所产生的图像，在这里就是车辆LED灯的移动方向，通过图像传感器前一时刻与后一时刻的图像，可以计算出车辆的运动方向和移动位置，这就可以计算LED灯的光流方向，基于像素亮度和光流计算属于LED灯的像素。然后，基于概率模型来确定图像LED的像素。概率模型将像素亮度作为计算LED像素条件概率的参数之一。光流和像素亮度是图像的两个独立的特征，所以要将二者放在一起来进行考虑，概率模型采用贝叶斯估计算法，将像素亮度和光流作为输入估计LED灯的像素。对于图像中的每个像素，计算给定已知光流和强度的像素属于LED灯的概率。

但是当车辆运动时，LED的像素比较模糊，与周围的背景不易区分。但仍然可以构建LED灯的光流，然后基于先前帧的像素信息使用概率模型估计属于LED灯的像素，且结果准确。换句话讲，即使图像比较模糊，使用概率模型依然可以准确地确定LED灯的像素，即使汽车在高速行驶时，也可以准确地估计LED灯的像素,进而确定LED灯的位置。

刊名：Sensors（英）

刊期：2017年第17期

作者：Phat Huynh et al

编译：野晨晨