一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括接口處理單元、左后視攝像頭、右后視攝像頭、左數(shù)字信號處理單元、右數(shù)字信號處理單元和電源模塊，所述的左后視攝像頭安裝在汽車左后視鏡處，采集汽車左側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給左數(shù)字信號處理單元，右后視攝像頭安裝在汽車右后視鏡處，采集汽車后側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給右數(shù)字信號處理單元，經(jīng)左數(shù)字信號處理單元和右數(shù)字信號處理單元處理后的圖像信息傳輸給接口處理單元，接口處理單元控制報警裝置工作，電源模塊給其他模塊供電。
【專利說明】一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開一種車輛檢測及警告系統(tǒng)，特別是一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]隨著汽車產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展，汽車保有量日益增加，汽車給人們生活帶來的方便與快捷不言而喻，汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展給經(jīng)濟帶來很大的貢獻，但同時也產(chǎn)生一系列社會問題，其中交通事故是最嚴重的問題。據(jù)統(tǒng)計，2011年中國共發(fā)生210812起，死亡人數(shù):62387人。其中絕大部分事故的起因是司機魯莽駕駛，不遵守交通規(guī)則所致，此中很大一部分是司機在超車過程中發(fā)生車輛碰撞，雖然汽車上都裝有后視鏡，司機可在超車或轉(zhuǎn)彎時，通過后視鏡觀看后面的車輛情況，但是，一方面后視鏡受其安裝位置等限制，存在一定的后視盲區(qū)，另一方面由于駕駛經(jīng)驗或僥幸心理等因素，使得其即使看到有車輛，仍然變道超車或轉(zhuǎn)彎，進而發(fā)生交通事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述提到的現(xiàn)有技術中的汽車在變道超車或轉(zhuǎn)彎時容易發(fā)生車禍事故的缺點，本發(fā)明提供一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)及方法，其通過兩個攝像頭分別檢測汽車左右兩側(cè)盲區(qū)內(nèi)的車輛情況，并根據(jù)情況發(fā)出報警信息，通知司機，可有效避免車輛在變道超車或轉(zhuǎn)彎時發(fā)生交通事故。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是:一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)，系統(tǒng)包括接口處理單元、左后視攝像頭、右后視攝像頭、左數(shù)字信號處理單元、右數(shù)字信號處理單元和電源模塊，所述的左后視攝像頭安裝在汽車左后視鏡處，采集汽車左側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給左數(shù)字信號處理單元，右后視攝像頭安裝在汽車右后視鏡處，米集汽車后側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米沮圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給右數(shù)字信號處理單元，經(jīng)左數(shù)字信號處理單元和右數(shù)字信號處理單元處理后的圖像信息傳輸給接口處理單元，接口處理單元控制報警裝置工作，電源模塊給其他模塊供電。
[0005]一種采用上述的系統(tǒng)實現(xiàn)基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告方法，該方法包括下述步驟:
[0006]A、汽車點火，系統(tǒng)通電啟動；
[0007]B、在汽車未行走前系統(tǒng)進入空閑模式，此時并不會運行盲區(qū)車輛檢測；
[0008]C、兩個攝像頭分別以每秒25幀或30幀的速度向相應的數(shù)字信號處理單元發(fā)送視
頻信號；
[0009]D、數(shù)字信號處理單元把視頻信號轉(zhuǎn)化為RGB格式的彩色圖片；
[0010]E、YUV編碼:把取得的彩色圖像信號經(jīng)分色、分別放大校正后得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R-Y，即U、B-Y,即V ；[0011]F、對圖像進行Hough變換，對圖像中物體的邊緣進行檢測分析；
[0012]G、盲區(qū)車輛識別:分析圖像中的物體是否與車身外框形狀相似，若分析結(jié)果為有車輛在盲區(qū)，則進入H流程；
[0013]H、檢測轉(zhuǎn)向燈或方向盤傾角；
[0014]1、若盲區(qū)有車輛，同時汽車又將要駛?cè)雽嚨?，則發(fā)送警告信號。
[0015]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括:
[0016]所述的接口處理單元通過I/O 口或CAN bus總線與方向盤角度傳感器或汽車轉(zhuǎn)向燈連接，采集方向盤角度信息或轉(zhuǎn)向燈信息。
[0017]所述的電源模塊為電源接口，電源接口與汽車電源連接，通過汽車電源給系統(tǒng)供電。
[0018]所述的汽車未行走前為汽車時速小于10KPH。
[0019]所述的警告信號根據(jù)危險程度發(fā)出預定的警告信息:若盲區(qū)有車，但汽車并不轉(zhuǎn)向有車的方向，則只發(fā)出視覺警告；若盲區(qū)有車且汽車將要駛?cè)胂鄳嚪较?，則同時發(fā)出視覺與觸覺振動警告。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用先進的計算機視覺模式識別算法，結(jié)合高速數(shù)字信號處理器對安裝在車輛后視鏡上的攝像頭行車路況實時分析，可以在檢測到盲區(qū)區(qū)域有車輛，且司機同時要轉(zhuǎn)到相應車道的情況下向駕駛員發(fā)出視覺，聽覺或觸覺方面的警告，以提示司機注意安全行駛，有效減少事故發(fā)生。
[0021]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明電路方框圖。
[0023]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖上半部。
[0026]圖5為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖下半部。
[0027]圖中，1-車體，2-左后視鏡，3-右后視鏡，4-左后視攝像頭，5-右后視攝像頭，6-警告面板。
【具體實施方式】
[0028]本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
[0029]請參看附圖1和附圖2，本發(fā)明中的基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)主要包括接口處理單元、左后視攝像頭4、右后視攝像頭5、左數(shù)字信號處理單元、右數(shù)字信號處理單元和電源模塊，本實施例中，接口處理單元采用單片機。其中左后視攝像頭4安裝在汽車車體I的左后視鏡2處，采集汽車左側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給左數(shù)字信號處理單元，右后視攝像頭5安裝在汽車車體I的右后視鏡3處，采集汽車后側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給右數(shù)字信號處理單元，經(jīng)左數(shù)字信號處理單元和右數(shù)字信號處理單元處理后的圖像信息傳輸給接口處理單元，接口處理單元控制報警裝置工作，電源模塊給其他模塊供電，本實施例中，電源模塊為電源接口，電源接口與汽車電源連接，通過汽車電源(即汽車電池，12V或24V)給系統(tǒng)供電。本實施例中，單片機接口處理單元通過I/o 口或CAN bus總線與方向盤角度傳感器或汽車轉(zhuǎn)向燈連接，采集方向盤角度信息或轉(zhuǎn)向燈信息，從而獲取汽車轉(zhuǎn)向信號，并傳送給數(shù)字信號處理單元。本實施例中，數(shù)字信號處理單元采用DSP高速數(shù)字信號處理器，DSP高速數(shù)字信號處理器通過安裝在后視鏡的攝像頭獲取行車中的路況影像，結(jié)合車速信息進行復雜的機器視覺識別，智能識別盲區(qū)區(qū)域是否有車輛。DSP高速數(shù)字信號處理器處理對獲取的行車圖像進行處理和模式識別，對左、右后視鏡物體的大小，形狀等來區(qū)分是車輛或其他物體。DSP高速數(shù)字信號處理器會根據(jù)將要碰撞的概率使單片機接口處理單元通過CAN bus總線發(fā)送不同等級的警告信息給警告面板6，獨立的警告面板6在收到警告信息后將在面板上向駕駛員顯示不同的警告信息。
[0030]本發(fā)明通過線束和連接器連接到電源和警告面板6。用戶只需插上連接器即可，SP插即用無需進行復雜設置，方便快捷。
[0031]請參看附圖3，本發(fā)明中盲區(qū)為本發(fā)明自定義的概念，其是指:
[0032]A線:離車身左側(cè)邊線3米處；
[0033]B線:車身左側(cè)邊線；
[0034]C線:車身右側(cè)邊線；
[0035]D線:離車身右側(cè)變現(xiàn)3米處；
[0036]E線:車輛前排乘客視覺極限線；
[0037]F線:車后保險杠邊線；
[0038]G線:離車身后保險杠3米處；
[0039]圖3中陰影區(qū)域即為盲區(qū)，即車輛左側(cè)為A線、B線、G線和E線圈出的區(qū)域，車輛后側(cè)為C線、D線、G線和E線圈出的區(qū)域。
[0040]請參看附圖4和附圖5，本發(fā)明的基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告的方法包括下述步驟:
[0041]A、汽車點火，系統(tǒng)通電啟動；
[0042]B、在汽車未行走(本實施例中，將時速小于10KPH，即時速小于10千米每小時定義為汽車未行走，此時司機有充足的時間處理突發(fā)事件)前系統(tǒng)進入空閑模式，此時并不會運行盲區(qū)車輛檢測；
[0043]C、兩個攝像頭分別以每秒25幀(PAL制式下進行視頻采集)或30幀(NTSC制式下進行視頻采集)的速度向相應的DSP高速數(shù)字信號處理器發(fā)送視頻信號；
[0044]D、DSP高速數(shù)字信號處理器把相應的視頻信號轉(zhuǎn)化為RGB格式的彩色圖片；
[0045]E、YUV編碼:DSP高速數(shù)字信號處理器把取得的彩色圖像信號經(jīng)分色、分別放大校正后得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R-Y (即U) ,B-Y (BP V)，如果只有Y信號分量而沒有U、V信號分量，那么這樣表示的圖像就是黑白灰度圖像；
[0046]F、對圖像進行Hough變換，對圖像中物體的邊緣進行檢測分析；
[0047]G、盲區(qū)車輛識別:分析圖像中物體是否與車身外框形狀相似，若分析結(jié)果為有車輛在盲區(qū)，則進入H流程；
[0048]H、檢測轉(zhuǎn)向燈或方向盤傾角；[0049]1、若盲區(qū)內(nèi)有車輛，同時車輛將要駛?cè)雽嚨?，則單片機接口處理單元通過CANbus向警告面板6發(fā)送警告信號。警告面板6收到信號后，根據(jù)危險程度發(fā)出預定的警告信息:若盲區(qū)有車，但自身車輛并不轉(zhuǎn)向該方向，則只發(fā)出視覺警告；若盲區(qū)有車且自身車輛將要駛?cè)胂鄳嚪较?，則發(fā)出視覺與觸覺振動警告。
[0050]本發(fā)明采用先進的計算機視覺模式識別算法，結(jié)合高速數(shù)字信號處理器對安裝在車輛后視鏡上的攝像頭行車路況實時分析，可以在檢測到盲區(qū)區(qū)域有車輛，且司機同時要轉(zhuǎn)到相應車道的情況下向駕駛員發(fā)出視覺，聽覺或觸覺方面的警告，以提示司機注意安全行駛，有效減少事故發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)，其特征是:所述的系統(tǒng)包括接口處理單元、左后視攝像頭、右后視攝像頭、左數(shù)字信號處理單元、右數(shù)字信號處理單元和電源模塊，所述的左后視攝像頭安裝在汽車左后視鏡處，采集汽車左側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給左數(shù)字信號處理單元，右后視攝像頭安裝在汽車右后視鏡處，采集汽車后側(cè)3米及汽車后保險杠后方3米范圍內(nèi)的圖像，并將圖像傳輸給右數(shù)字信號處理單元，經(jīng)左數(shù)字信號處理單元和右數(shù)字信號處理單元處理后的圖像信息傳輸給接口處理單元，接口處理單元控制報警裝置工作，電源模塊給其他模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)，其特征是:所述的接口處理單元通過I/O 口或CAN bus總線與方向盤角度傳感器或汽車轉(zhuǎn)向燈連接，采集方向盤角度信息或轉(zhuǎn)向燈信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告系統(tǒng)，其特征是:所述的電源模塊為電源接口，電源接口與汽車電源連接，通過汽車電源給系統(tǒng)供電。
4.一種采用如權(quán)利要求1或2或3所述的系統(tǒng)實現(xiàn)基于機器視覺的盲區(qū)車輛檢測及警告方法，其特征是:所述的方法包括下述步驟: A、汽車點火，系統(tǒng)通電啟動； B、在汽車未行走前系統(tǒng)進入空閑模式，此時并不會運行盲區(qū)車輛檢測； C、兩個攝像頭分別以每秒25幀或30幀的速度向相應的數(shù)字信號處理單元發(fā)送視頻信號; D、數(shù)字信號處理單元把視頻信號轉(zhuǎn)化為RGB格式的彩色圖片； E、YUV編碼:把取得的彩色圖像信號經(jīng)分色、分別放大校正后得到RGB，再經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號Y和兩個色差信號R-Y，即U、B-Y,即V: F、對圖像進行Hough變換，對圖像中物體的邊緣進行檢測分析； G、盲區(qū)車輛識別:分析圖像中的物體是否與車身外框形狀相似，若分析結(jié)果為有車輛在盲區(qū)，則進入H流程； H、檢測轉(zhuǎn)向燈或方向盤傾角； 1、若盲區(qū)有車輛，同時汽車又將要駛?cè)雽嚨?，則發(fā)送警告信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是:所述的汽車未行走前為汽車時速小于IOKPH。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是:所述的警告信號根據(jù)危險程度發(fā)出預定的警告信息:若盲區(qū)有車，但汽車并不轉(zhuǎn)向有車的方向，則只發(fā)出視覺警告；若盲區(qū)有車且汽車將要駛?cè)胂鄳嚪较颍瑒t同時發(fā)出視覺與觸覺振動警告。
【文檔編號】B60Q9/00GK103832380SQ201210486564
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】余曦 申請人:深圳華一汽車科技有限公司