行人是路面上的高危群體，行人檢測成為安全駕駛領(lǐng)域的一個研究熱點。基于視覺的行人檢測過程分為個連續(xù)的步步驟：行人定位、行人識別和行人跟蹤。熱電堆和紅外傳感器是一種環(huán)境友好型的傳感器，是不需要照亮周圍環(huán)境，就可以被動地完成行人檢測任務(wù)。

過去的20年里，視覺傳感器在智能交通系統(tǒng)中變得越來越重要。一方面，從交通基礎(chǔ)設(shè)的角度來看，使用基于交通流監(jiān)視器的視覺技術(shù)以及相關(guān)的控制策略，可以顯著提升現(xiàn)有交通數(shù)據(jù)收集和道路監(jiān)控方法的效果。另一方面在視覺傳感器的幫助下，現(xiàn)代駕駛?cè)溯o助系統(tǒng)可以對危險情況和錯誤的駕駛行為提出預(yù)警，例如偏離車道，忽視交通標(biāo)志等；如果駕駛?cè)藳]有做出反應(yīng)，輔助系統(tǒng)甚至?xí)�做出自動控制車輛的舉動�，F(xiàn)階段，基于駕駛安全系統(tǒng)的視覺技術(shù)已成為下一代交通工具的必要組成部分。

在過去的30年里，基于安全駕駛的視覺技術(shù)受到廣泛關(guān)注，產(chǎn)生了大量研究成果，前景廣闊。從功能上看，視覺傳感器分為兩類，監(jiān)控車內(nèi)環(huán)境的車內(nèi)傳感器和監(jiān)控車外環(huán)境的車外傳感器，如圖所示。

視內(nèi)和視外智能視覺傳感器的劃分與功能

CMOS／CCD攝像頭是智能交通工具中應(yīng)用最廣泛的視覺傳感器。正如許多文獻(xiàn)中提到的那樣，在響應(yīng)速度、安裝、操作、維護(hù)，監(jiān)控范圍等方面CMOS／CCD攝像頭優(yōu)于其他許多傳感器。但是CMOS／CCD攝像頭只有在比較理想的工作環(huán)境下才有完美的表現(xiàn)。在實際場景下，樹木、云朵的陰影和微弱的光照條件等因素，都會導(dǎo)致難于獲取對比度較好的清斷圖像。

近期，作為攝像頭替代品的毫米波段雷達(dá)、激光和紅外傳感器得到了研究人員的積極嘗試。這些新型傳感器的優(yōu)勢是受天氣、光照的干擾小。盡管CMOS／CCD攝像頭還難以被完全取代，但新型傳感器已經(jīng)在大量應(yīng)用場量中取代了傳統(tǒng)的攝像頭。

這些新型傳感器被看作是一般的視覺傳感器來進(jìn)行討論，我們還將考慮不同視覺傳感器的信息融合問題。

智能車輛的基本視覺傳感器任務(wù)有以下幾點：

（1）車外視覺傳感器

1）提取車道邊界，特別是在車道邊界未被清楚地標(biāo)明和惡劣天氣場景下。

2）檢測車輛行駛情況，估計它們的位置、速度和加速度。

3）識別相關(guān)的交通標(biāo)志和交通信號燈。

4）測其他交通參與者、障礙，例如行人和大石塊。

（2）車內(nèi)檢測傳感器

1）監(jiān)測駕駛?cè)说难鄄縿幼髑闆r，應(yīng)用于疲勞檢測過程。

2）監(jiān)測駕駛?cè)说氖植窟\動，完成假設(shè)行為學(xué)習(xí)。

3）監(jiān)測駕駛?cè)�、乘客的姿勢和頭部位置，從面進(jìn)行精準(zhǔn)的氣囊保護(hù)。

為了了解該領(lǐng)域其他研究人員的成果，本章首先對該研究領(lǐng)域的成果進(jìn)行了匯總。同時論述了相關(guān)的研究工作和存在的問題，并著重討論了以下兩個問題：

①  覺和非視覺傳感器的磁合；

②  視覺信息在車內(nèi)、車間通信過程中的共享問題。

基于視覺信息進(jìn)行行人識別的優(yōu)勢

行人是路面上的高危群體。歐洲每年因交通事故受傷的行人超過15萬人，致死的超過6000人。美國交通事故中有12％及行人。中國在2004年有9217人因交通事故致死，其中三分之一是行人。為了解決這一問題，過去20年里，行人檢測成為安全駕駛領(lǐng)域的一個研究熱點。

研究人員Gavrila使用分類的思路來進(jìn)行行人運動檢測，該方法基于兩個準(zhǔn)則：限蹤空間的維度（二維或三維）和模型類型（例如空間信息的、統(tǒng)計的和基于板圖的）。盡管該方法在智能監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、運動分析和其他應(yīng)用中表度良好，但在運動車輛上，其對行人的檢測效果大打折扣。研究者Lombardi提出了一種新的分類方法。根據(jù)其處理過程是否包含兩個步驟，首先將這些方法分為三組：二步法、單步法和“盲”方法。

然后將這些方法分成檢測步和識別步驟。檢測步驟主要有光流法、背景差分法、閾值法和行人模板法。識別步驟主要有運動分析和利用興趣點的人體形狀分析法。然而，該分類方式并沒有考慮使用行人檢測方式完成跟蹤過程的方法。在下面的內(nèi)容中，基于視覺的行人檢測過程分為個連續(xù)的步步驟：行人定位、行人識別和行人跟蹤。