DE102020202905A1 - Method and a system for improved environment recognition - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten Umfelderkennung basierend auf einer Posen-Erkennung mit den folgenden Schritten:
- Aufnehmen (S1) eines Umgebungsbildes oder einer Folge an Umgebungsbildern mittels zumindest eines Umfelderfassungssensors (2) eines Fahrzeugs;
- Detektieren (S2) einer oder mehrerer Person(en) in dem Umgebungsbild oder der Folge an Umgebungsbildern,
- Ermitteln (S3) einer oder mehrerer Pose (n) der einen oder mehreren Person(en),
- Klassifizieren (S4) der Pose(n) der einen oder mehreren Person(en),
- Ermitteln (S5) von Merkmalen in der Fahrzeugumgebung basierend auf der Klassifikation der Pose(n).
The invention relates to a method for improved environment recognition based on pose recognition with the following steps:
- Recording (S1) an image of the surroundings or a sequence of images of the surroundings by means of at least one surroundings detection sensor (2) of a vehicle;
- Detecting (S2) one or more person (s) in the image of the surroundings or the sequence of images of the surroundings,
- Determination (S3) of one or more pose (s) of the one or more person (s),
- Classifying (S4) the pose (s) of the one or more person (s),
- Determination (S5) of features in the vehicle environment based on the classification of the pose (s).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur verbesserten Umgebungserkennung basierend auf einer Posen-Erkennung.The invention relates to a method and a system for improved environment recognition based on pose recognition.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Verfahren zur Detektion und Erfassung von Fußgängern hinreichend bekannt. So zeigt beispielsweise die Druckschrift
Bei den bisher bekannten Verfahren wird die Pose über eine Skelettdarstellung repräsentiert. Zum Festlegen eines relevanten Bereichs, in welchem sich der Fußgänger befindet, wird jeweils eine rechteckige Bounding-Box um den erkannten Fußgänger gelegt, da das Erfassen der genauen Kontur schwierig ist. Dies ist so auch in den Figuren der
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur verbesserten Umfelderkennung bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a method for improved environment recognition.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by the subject matter of
Erste Überlegungen waren dahingehend, dass in den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren lediglich die Posen bzw. die Objekte betrachtet werden. Allerdings kann anhand des Verhaltens bzw. der Pose von einer oder mehreren Personen auf bestimmte Merkmale in der Fahrzeugumgebung geschlossen werden.The first considerations were that in the methods known from the prior art, only the poses or the objects are considered. However, certain features in the vehicle environment can be deduced from the behavior or the pose of one or more people.
Daher wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur verbesserten Umfelderkennung basierend auf einer Posen-Erkennung mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
- - Aufnehmen eines Umgebungsbildes oder einer Folge an Umgebungsbildern mittels zumindest eines Umfelderfassungssensors eines Fahrzeugs;
- - Detektieren einer oder mehrerer Person(en) in dem Umgebungsbild oder der Folge an Umgebungsbildern,
- - Ermitteln einer oder mehrerer Pose(n) der einen oder mehreren Person(en),
- - Klassifizieren der Pose(n) der einen oder mehreren Personen,
- - Ermitteln von Merkmalen in der Fahrzeugumgebung basierend auf der Klassifikation der Pose.
- - Recording an image of the surroundings or a sequence of images of the surroundings by means of at least one surroundings detection sensor of a vehicle;
- - Detecting one or more person (s) in the image of the surroundings or the sequence of images of the surroundings,
- - Determination of one or more pose (s) of the one or more person (s),
- - Classifying the pose (s) of one or more people,
- - Determination of features in the vehicle environment based on the classification of the pose.
Der Umfelderfassungssensor ist hierbei bevorzugt eine Monokamera, eine Stereokamera oder ein Surroundviewsystem.The surroundings detection sensor is preferably a mono camera, a stereo camera or a surround view system.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Ermittlung der einen oder mehreren Posen mittels Konturfindung (z. B. mittels Keypoint-Detektor) durchgeführt. Nach der Konturfindung kann beispielsweise eine semantische Segmentierung durchgeführt werden, um die einzelnen Körperteile und deren Ausrichtung besser erkennen zu können. Ein wesentlicher Vorteil der Pose-Erkennung gegenüber dem klassischen Bounding-Box-Ansatz ist, dass hierbei auch mehrere Personen in einem Bild erkannt werden können, die nahe zusammen stehen. Bei einem Bounding-Box-Ansatz würden hier ggf. Personen durch die Bounding-Box der ersten erkannten Person verdeckt.In a particularly preferred embodiment, the determination of the one or more poses is carried out by means of contour finding (e.g. by means of a keypoint detector). After the contour has been found, semantic segmentation can be carried out, for example, in order to be able to better recognize the individual body parts and their alignment. A major advantage of pose recognition compared to the classic bounding box approach is that several people who are standing close together can be recognized in one image. In the case of a bounding box approach, people would possibly be covered by the bounding box of the first person recognized.
Weiter wird bevorzugt beim Klassifizieren der Pose(n) nach speziellen Posen über die Zeit, Posen-Anhäufungen im Bild und/oder speziellen Posen-Positionen klassifiziert.Furthermore, when classifying the pose (s) it is preferred to classify according to special poses over time, pose accumulations in the image and / or special pose positions.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Mitführen eines Gegenstandes basierend auf speziellen Posen über Zeit ermittelt wird. Besonders bevorzugt wird der von einer Person mitgeführter Gegenstand basierend auf speziellen Posen über Zeit ermittelt. Aus den speziellen Posen über die Zeit kann auf spezielle Körperhaltungen geschlossen werden, welche typisch sind falls eine Person einen Gegenstand mitführt. Beispielsweise kann aufgrund der Körperhaltung erkannt werden, dass eine Person einen Kinderwagen oder einen Rollator schiebt. Denkbar wäre auch das Erkennen eines Gehstocks, das Ziehen eines Koffers oder dergleichen oder aber das Erkennen eines Rollstuhls. Diese Informationen können wiederum verwendet werden, um z.B. bei einem Zebrastreifen das Fahrverhalten entsprechend anzupassen. Diese Informationen sind wichtig, um durch Anpassung der Fahrstrategie eine Kollision des Fahrzeugs mit dem mitgeführten Gegenstand zu vermeiden. Wird beispielsweise erkannt, dass eine Person, die sich auf einen Zebrastreifen zubewegt, einen Kinderwagen schiebt, so muss das Fahrzeug entsprechend früher zum Stillstand kommen. Die Zuordnung der Posen zu den jeweiligen Gegenständen kann beispielsweise mittels eines Erkennungssystems (z.B. Neuronales Netz, Look-up-table) durchgeführt werden. Der Gegenstand muss hierbei nicht direkt erkannt werden.In a further preferred embodiment, the carrying along of an object is determined based on special poses over time. The object carried by a person is particularly preferably determined based on special poses over time. Special postures can be deduced from the special poses over time, which are typical when a person is carrying an object. For example, based on the posture, it can be recognized that a person is pushing a stroller or a walker. The recognition of a walking stick, the pulling of a suitcase or the like or the recognition of a wheelchair would also be conceivable. This information can in turn be used to adapt the driving behavior accordingly at a zebra crossing, for example. This information is important in order to avoid a collision of the vehicle with the object carried by adapting the driving strategy. If, for example, it is recognized that a person who is moving towards a zebra crossing is pushing a stroller, the vehicle must come to a standstill earlier accordingly. The assignment of the poses to the respective objects can be carried out, for example, by means of a recognition system (e.g. neural network, look-up table). The object does not have to be recognized directly.
Bevorzugt werden topographische Eigenschaften der Fahrzeugumgebung basierend auf einer speziellen Posen-Position ermittelt. Unter topographischen Eigenschaften können im Lichte dieser Erfindung Erhöhungen in der Umgebung wie beispielsweise Brücken oder Häuser gemeint sein/erkannt werden. Grundsätzlich kann die Information, dass Fußgänger üblicherweise auf dem Boden laufen zur Abschätzung des Straßenverlaufs verwendet werden. Treten Abweichungen auf, so lässt dies Rückschlüsse auf Besonderheiten im Straßenverlauf zu. So kann bei einer Pose-Erkennung oberhalb des Fluchtpunktes z.B. auf Brücken oder hohe angrenzende Häuser, bei Erkennen von Personen an Fenstern, geschlossen werden. Diese Information über die Anwesenheit vertikaler Strukturen kann wiederum hilfreich sein, um entsprechende Algorithmen, z.B. extrinsische/intrinsische Autokalibrierung, zu starten.Topographical properties of the vehicle environment are preferably determined based on a special pose position. In the light of this invention, topographical properties can mean / recognize elevations in the vicinity such as bridges or houses. In principle, the information that pedestrians usually walk on the ground can be used to estimate the course of the road. If there are deviations, this allows conclusions to be drawn about peculiarities in the course of the road. For example, when a pose is recognized above the vanishing point, it can be concluded that there are bridges or high adjoining houses, when people are recognized at windows. This information about the presence of vertical structures can in turn be helpful in order to start corresponding algorithms, for example extrinsic / intrinsic auto-calibration.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung werden bestimmte Landmarken in der Fahrzeugumgebung basierend auf Posen-Anhäufungen ermittelt. Beispielsweise kann aufgrund von Häufungsmustern über die Zeit z.B. auf eine Ampel oder einen Fußgängerüberweg geschlossen werden. Hierfür kann mittels der Pose-Repräsentation die Körperhaltung, Blickrichtung oder allgemein die Ausrichtung der Personen erkannt werden. Werden auf diese Weise mehrere Personen am Straßenrand mit Blickrichtung zur Straße erkannt, kann auf eine Ampel geschlossen werden. Diese Information kann beispielsweise als Landmarke zur Lokalisierung verwendet werden. Eine Anhäufung etwas weiter abseits der Straße mit Ausrichtung von der Straße weg könnte auf eine Sehenswürdigkeit hindeuten. Anhäufungen neben einer Haltebucht können ein Hinweis auf Haltestellen z.B. eine Bushaltestelle sein.In a further preferred refinement, certain landmarks in the vehicle environment are determined based on the accumulation of poses. For example, based on accumulation patterns over time, for example, a traffic light or a pedestrian crossing can be inferred. For this purpose, the posture, line of sight or, in general, the orientation of the people can be recognized by means of the pose representation. If several people are recognized at the roadside looking towards the street in this way, it can be concluded that there is a traffic light. This information can be used, for example, as a landmark for localization. A cluster a little further away from the street and facing away from the street could indicate a sight. Accumulations next to a stopping point can be an indication of stops, e.g. a bus stop.
Weiterhin könnten Häufungen von Fußgängern bzw. Fahrradfahrern, welche anhand des speziellen Bewegungsmusters der Pose über die Zeit erkannt wurden, auf Pfade neben der Straße (z. B. Fußgängerwege bzw. Fahrradwege) schließen lassen. Werden diese Häufungen direkt auf der Fahrbahn erkannt, kann das ein Hinweis auf einen Marathon/Radrennen, eine Demonstration oder ein Umzug sein. Mittels dieser Information kann dann beispielsweise eine Routenplanung optimiert werden.Furthermore, an accumulation of pedestrians or cyclists who were recognized over time on the basis of the special movement pattern of the pose could indicate paths next to the street (e.g. pedestrian paths or cycle paths). If these accumulations are recognized directly on the road, this can be an indication of a marathon / bike race, a demonstration or a move. This information can then be used, for example, to optimize route planning.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein System zur verbesserten Umfelderkennung basierend auf einer Posen-Erkennung vorgeschlagen umfassend zumindest einen Umfelderfassungssensor zum Aufnehmen eines Umgebungsbildes oder einer Folge an Umgebungsbildern sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche dazu ausgestaltet ist
- - das aufgenommene Umgebungsbild zu analysieren und eine oder mehrere Person(en) zu detektieren,
- - eine Posen-Erkennung der Person(en) durchzuführen,
- - die Pose zu klassifizieren und
- - Merkmale in der Fahrzeugumgebung basierend auf der Klassifikation der Pose zu ermitteln.
- - to analyze the recorded image of the surroundings and to detect one or more persons,
- - perform a pose recognition of the person (s),
- - Classify the pose and
- - Determine features in the vehicle environment based on the classification of the pose.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Figuren. Darin zeigen:
-
1 : ein schematisches Ablaufdiagram einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 : eine schematische Darstellung des Systems nach einer Ausführungsform der Erfindung.
-
1 : a schematic flow diagram of an embodiment of the invention; -
2 : a schematic representation of the system according to an embodiment of the invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Systemsystem
- 22
- UmfelderfassungssensorEnvironment detection sensor
- 33
- DatenverarbeitungseinrichtungData processing device
- DD.
- DatenverbindungData Connection
- S1-S5S1-S5
- VerfahrensschritteProcedural steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2580739 A2 [0002, 0003]EP 2580739 A2 [0002, 0003]
- US 2009175540 A1 [0002]US 2009175540 A1 [0002]
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Also Published As
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