Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Verkehrszeichen für ein Fahrzeug Method and device for detecting traffic signs for a vehicle
Funkbasierte Systeme zur Verkehrszeichenerkennung sind Stand der Technik. Ein Verkehrszeichen überträgt seinen Sinngehalt und ggf. seine Position via Funk an einem Funkempfänger im Fahrzeug . Radio-based systems for traffic sign recognition are state of the art. A traffic sign transmits its meaning and possibly its position via radio to a radio receiver in the vehicle.
Ein alternativer Ansatz zur Verkehrszeichenerkennung ist bereits in Serienfahrzeugen umgesetzt. Verkehrszeichen werden mit einem Kamerasensorsystem im Fahrzeug erkannt. Solche Systeme können von einem Navigationssystem mit elektronischer Karte unterstützt werden. Die Verkehrszeichenerkennung (VZE) mit einem Kamerasystem beruht auf zwei wesentlichen Schritten. Schritt 1 ist die Suche nach kreisförmigen (z.B. für Geschwindigkeitsbegrenzungen) bzw. rechteckigen Strukturen (z.B. Ortsschilder). Sind geeignete Kandidaten erkannt, so werden sie in einem weiteren Schritt klassifiziert. Es werden z.B. mit Hilfe von Mustererkennung Zahlen erkannt. An alternative approach to traffic sign recognition has already been implemented in production vehicles. Traffic signs are detected by a camera sensor system in the vehicle. Such systems can be supported by a navigation system with electronic map. The traffic sign recognition (VZE) with a camera system is based on two essential steps. Step 1 is the search for circular (e.g., for speed limits) or rectangular structures (e.g., location signs). If suitable candidates are recognized, they are classified in a further step. There are e.g. detected with the help of pattern recognition numbers.
Es ist die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung die Funktion eines Systems zur Verkehrszeichenerkennung, das auf Daten eines Kamerasensorsystems basiert, zu verbessern. It is the object of the present invention to improve the function of a traffic sign recognition system based on data from a camera sensor system.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the features of the independent claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, die Verkehrszeichenerkennung basierend auf einem Kamerasystem, durch Informationen eines Radar- oder Lidarsensorsystems zu unterstützen. Hierzu können insbesondere Sensorsysteme verwendet werden, die für eine ACC-Funktion oder eine Notbremsfunktion eingesetzt werden. Basierend auf den Daten eines Radarsensors bzw. Lidarsensors wird zumindest eine der
folgenden Informationen An essential idea of the invention is to support the traffic sign recognition based on a camera system by information from a radar or Lidarsensorsystems. For this purpose, in particular sensor systems can be used, which are used for an ACC function or an emergency brake function. Based on the data of a radar sensor or Lidarsensors at least one of following information
- das Vorhandensein eines Verkehrszeichens oder - the presence of a traffic sign or
- die Größe eines Verkehrszeichens - the size of a traffic sign
- Position eines Verkehrszeichens - Position of a traffic sign
- Entfernung und/oder Richtung eines Verkehrszeichens - Distance and / or direction of a traffic sign
- Brückenartige Struktur, insbesondere Schilderbrücke- Bridge-like structure, in particular gantries
- Position oder Art vorausfahrendes Fahrzeug, Position or type of vehicle ahead,
insbesondere LKW especially trucks
- Position spurbegrenzender Strukturen - Position of track-limiting structures
gewonnen und zur Verkehrszeichenerkennung genutzt. won and used for traffic sign recognition.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die zumindest eine Information aus Radar- bzw. Lidardaten zur Plausibilisierung von Daten des Kamerasensors genutzt. Dies gilt insbesondere für eine der Informationen a)-e) gemäß In a preferred embodiment of the invention, the at least one information from radar or lidar data is used to check the plausibility of data from the camera sensor. This applies in particular to one of the information a) -e) according to
Anspruch 1. Claim 1.
Wird mittels Radar ein Verkehrszeichen oder ein potentielles Verkehrszeichen erkannt, so kann dies der VZE mitgeteilt werden. Dort kann die Information (Vorhandensein, Entfernung, Größe, Richtung etc.) zur Plausibilisierung verwendet werden. If a traffic sign or a potential traffic sign is detected by radar, this can be communicated to the VZE. There, the information (presence, distance, size, direction, etc.) can be used for plausibility.
In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bildverarbeitung zur Auswertung von Kameradaten derart vorgesehen, dass in einem Bereich, in dem eine Information nach a)-e) vorliegt, gezielt nach Verkehrszeichen gesucht wird, das kann z.B. durch eine genauere Auswertung der In a further advantageous embodiment of the invention, an image processing for the evaluation of camera data is provided such that in a region in which an information according to a) -e) is present, a targeted search is made for traffic signs; through a more detailed evaluation of the
Bilddaten mit erhöhter (Rechen-) Intensität erfolgen oder es wird gezielt nach zuvor in einem Speicher hinterlegten Image data with increased (arithmetic) intensity done or it is targeted to previously stored in a memory
zusammenhängenden Strukturen oder Mustern oder Farben gesucht, die typisch für der Form und dem Inhalt von Verkehrszeichen sind. Insbesondere können die hinterlegten Vorlagen related structures or patterns or colors that are typical of the shape and content of traffic signs. In particular, the deposited templates
länderspezifisch ausgewählt werden. Die Länderinformation kann durch ein Navigationsgerät oder eine Funkinformation (c2x, Radio, Verkehrsfunk, ... ) oder durch einen
Umfelderfassungssensor zur Verfügung gestellt werden. Letzteres z.B. durch einen Kamerasensor, der zur selected country-specific. The country information can by a navigation device or a radio information (c2x, radio, traffic, ...) or by a Envelope detection sensor can be provided. The latter, for example, by a camera sensor, the
Verkehrszeichenerkennung ausgebildet ist. Durch dieses Traffic sign recognition is formed. Because of this
Vorgehen wird sichergestellt, dass kein Verkehrszeichen übersehen wird. This procedure ensures that no traffic signs are overlooked.
In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bildverarbeitung zur Auswertung von Kameradaten derart vorgesehen, dass nur in einem Bereich, in dem eine Information nach a)-e) vorliegt, nach Verkehrszeichen gesucht wird. Dieses Vorgehen spart Rechenzeit bei der Verarbeitung der Bilddaten eine Kamerasystems bzw. da die Rechenzeit zur In a further advantageous embodiment of the invention, image processing for evaluating camera data is provided in such a way that traffic signs are searched only in a region in which information according to a) -e) exists. This procedure saves computing time when processing the image data of a camera system or because the computing time for
Datenverarbeitung begrenzt ist, kann eine Data processing is limited, one can
rechenzeitintensivere und damit bessere Auswertung der rchenzeitintensivere and thus better evaluation of
Kameradaten bzgl. Verkehrszeichen in den vorgegebenen Camera data regarding traffic signs in the given
Bereichen durchgeführt werden. Areas are carried out.
In einer weiteren positiven Ausgestaltung der Erfindung wird eine der Informationen c) oder d) für die Zuordnung des In a further advantageous embodiment of the invention, one of the information c) or d) for the assignment of the
Geltungsbereichs für ein Verkehrszeichen ausgewertet. Dies gilt insbesondere in einer Fahrzeugumgebung mit mehreren Scope evaluated for a traffic sign. This is especially true in a multi-vehicle environment
Fahrspuren. Mit Hilfe eines Radar- bzw. Lidarsensorsystems können spurbegrenzende Strukturen (z.B. Leitplanken) g) erkannt werden. Von einem Radar- bzw. Lidarsensorsystem erkannte Lanes. With the aid of a radar or lidar sensor system, track-limiting structures (for example crash barriers) g) can be detected. Detected by a radar or Lidarsensorsystem
Verkehrszeichen können räumlich diesen Strukturen zugeordnet werden. Dies kann insbesondere als Merkmal für eine Traffic signs can be spatially assigned to these structures. This can be particularly characteristic of a
Plausibilisierung dienen, um potentielle Verkehrszeichen zu verwerfen oder zu bestätigen, je nach Lage der potentiellen Verkehrszeichen zu den spurbegrenzenden Strukturen. Plausibilisierung serve to discard or confirm potential traffic signs, depending on the location of the potential traffic signs to the track-limiting structures.
Insbesondere kann die Entfernungs- bzw. Positionsinformation für eine Zuordnung verwendet werden. Speziell bei mehrspurigen Straßen, Einmündungen, Parallelstraßen etc. ist Position des Verkehrsschildes maßgebend für die Zuordnung zur Spur, Straße
etc. Kennt man den Ort des Verkehrszeichens so kann man diesen mit der eigenen Fahrspur in Beziehung bringen. Z.B. können weit entfernte Schilder verworfen werden, wenn sie nicht der eigenen Fahrspur zugeordnet sind. In particular, the distance or position information can be used for an assignment. Especially with multi-lane roads, junctions, parallel roads, etc., position of the traffic sign is decisive for the assignment to the lane, street etc. Knowing the location of the traffic sign so you can relate this with your own lane. For example, distant signs can be discarded if they are not assigned to their own lane.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bildverarbeitung zur Auswertung von Kameradaten derart In a preferred embodiment of the invention, an image processing for the evaluation of camera data is such
vorgesehen, dass in einem Bereich, in dem eine Information nach f) vorliegt, nicht nach Verkehrszeichen gesucht wird. provided that in an area in which an information according to f) is present, not looking for traffic signs.
Es werden mit einem Radar- bzw. Lidarsensorsystem vorausfahrende Fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, erkannt und diese Information wird der Verkehrszeichenerkennung zur Verfügung gestellt. Dies ist z.B. bei Fahrzeugen hilfreich, an deren Ende Hinweise in Form von Geschwindigkeitslimits angebracht sind. Diese haben keine Gültigkeit für die anderen Verkehrsteilnehmer . Vehicles driving ahead, in particular trucks, are detected by a radar or lidar sensor system, and this information is made available to traffic sign recognition. This is e.g. helpful in vehicles with hints in the form of speed limits at the end. These are not valid for the other road users.
Verzugsweise wird das Vorhandensein eines Verkehrszeichen basierend auf Daten eines Radar- bzw. Lidarsystems in Preferably, the presence of a traffic sign based on data from a radar or lidar system in
Abhängigkeit von zumindest einem der folgenden Parameter erkannt Depend on at least one of the following parameters detected
- Position des Objekts, insbesondere sind Verkehrszeichen am Fahrbahnrand oder über der Fahrbahn oder der Fahrspur angeordnet. Zusätzlich oder alternativ können die - Position of the object, in particular traffic signs are arranged on the edge of the road or on the road or the lane. Additionally or alternatively, the
Positionsinformation mit Navigationsdaten korreliert werden. So kann z.B. davon ausgegangen werden, dass Position information with navigation data are correlated. Thus, e.g. be assumed that
Verkehrszeichen in der Nähe von Kreuzungen verstärkt auftreten . Traffic signs near intersections increasingly occur.
- Entfernung, insbesondere um die Relevanz eines - Distance, especially the relevance of a
Verkehrszeichens für die eigene Fahrspur zu bewerten Rate traffic sign for own lane
- Stärke der an einem Objekt reflektierten Strahlung oder Größen die daraus abgeleitet werden können, wie z.B. The strength of the radiation reflected on an object or quantities which can be deduced therefrom, e.g.
Radar- oder Lidar Rückstreuquerschnitt; Verkehrszeichen
sind aufgrund ihrer Beschaffenheit (i.d.R. aus Metall) gute Reflektoren, d.h. zur Erkennung kann ausgenutzt werden, dass der Rückstreuquerschnitt oder die Stärke der Reflektion einen vorgegebenen Schwellwert übersteigen muss bzw. in einem vorgegebenen Wertebereich liegen mussRadar or lidar backscatter cross section; road sign are due to their nature (usually metal) good reflectors, ie for the recognition can be exploited that the Rückstreuquerschnitt or the strength of the reflection must exceed a predetermined threshold or must be within a predetermined range of values
- Relativgeschwindigkeit, Verkehrszeichen sind stationäre Objekte, so dass zur Erkennung ausgenutzt werden kann, dass die Relativgeschwindigkeit der - Relativgeschwindigkeit, traffic signs are stationary objects, so that can be used for the recognition that the relative speed of
Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechen muss, bzw. die Vehicle speed must correspond, or the
Relativgeschwindigkeit zu anderen unbewegten Objekten, z.B. Leitplanken, gleich Null sein muss. Relative speed to other stationary objects, e.g. Crash barriers, must be zero.
- Ausdehnung des Objekts; da die Größe von Verkehrszeichen standardisiert ist, kann nur ein Objekt mit Abmessungen in einem vorgegebenen Wertebereich, ein Verkehrszeichen sein. Der vorgegebene Wertebereich kann insbesondere von weiteren Informationen z.B. der Position der - extension of the object; since the size of traffic signs is standardized, only an object with dimensions in a given range of values can be a traffic sign. The predetermined range of values may in particular be derived from further information, e.g. the position of the
Verkehrszeichen abhängen. Insbesondere sind Depend on traffic signs. In particular are
Schilderbrücken statische Objekte, die eine relativ große Ausdehnung haben und die sich über der Fahrbahn befinden. Gantries static objects that have a relatively large extent and that are located above the carriageway.
In einer positiven Ausgestaltung der Erfindung werden In a positive embodiment of the invention
basierend auf Radar- bzw. Lidardaten Objekte als potentielle Verkehrszeichen erkannt, zudem wird diesen Objekten eine Based on radar or Lidardaten objects detected as potential traffic signs, also these objects is a
Wahrscheinlichkeitswert zugeordnet, der angibt mit welcher Wahrscheinlichkeit das entsprechende Objekt ein Probability value assigned, which indicates the probability with which the corresponding object
Verkehrszeichen sein könnte. Vorzugsweise wird zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit eine Information zur Position eine Objekts zusätzlich mit einer Information eines Traffic sign could be. Preferably, to determine the probability, information about the position of an object is additionally provided with information of a
Navigationssystems korreliert. Insbesondere in der Nähe von Kreuzungen gibt es eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für Navigation system correlates. Especially near intersections, there is an increased probability for
Verkehrszeichen .
Traffic sign.