专利名称：一种前照灯的调节方法、装置及驾驶员辅助系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车前照灯技术领域，更具体的说是涉及一种前照灯的调节方法、装置及驾驶员辅助系统。
背景技术：
近年来，随着人们生活水平的 不断提高及汽车工业的迅猛发展，我国汽车数量越来越多。在夜间行车时，由于车外环境的低照度会造成驾驶员获得前方及周围的路况信息比白天少，因此大多数驾驶员会打开车辆的前照灯进行照明，然而，如果被后方车辆或会车车辆前照灯的远光直射，驾驶员可能会因为前照灯的强光造成暂时性视力障碍，进而影响行车安全。因此，市场上出现了各种驾驶员辅助装置，例如超声波测距的雷达系统，红外夜视仪的夜视系统(Night Vision)等，将其安装在车内可以辅助驾驶员夜间行驶。超声波测距的雷达系统能够在雷达测距范围内及早的发现障碍物，提醒驾驶员进行远近光灯的切换，但其需要驾驶员手动且频繁的切换主车的远近光灯以适应行车的需要，操作复杂；夜视系统能够有效地还原前方场景，但相对于普通摄像装置，设置红外监测装置会极大地增加系统的成本。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种前照灯的调节方法、装置及驾驶员辅助系统，解决现有应用前照灯辅助装置时，需要驾驶员手动且频繁的切换主车的远近光灯以适应行车的需要，操作复杂的缺陷。一种前照灯的调节方法，包括获取主车周围车辆的视频信息；从所述视频信息中提取所述车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数；跟踪所述前照灯光源区域，并根据所述区域参数得到所述车辆的前照灯相对于所述主车的距离；利用所述距离计算得到所述主车的前照灯最佳的照射参数；调节所述主车的前照灯运动至所述照射参数的位置。优选的，在上述前照灯的调节方法中，所述从所述视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数具体包括对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像；在图像的感兴趣区域内，选择可能为前照灯光源的像素点做标记，以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍所述中心像素点的像素点与所述中心像素点归为同一光源区域，并记录所述光源区域的标号以及区域参数，其中，所述N倍为预先设定的倍数。优选的，在上述前照灯的调节方法中，所述跟踪所述前照灯光源区域，并根据所述相应的区域参数得到所述车辆的前照灯相对于所述主车的距离，具体包括对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像；比较连续的所述单帧图像间所述光源区域的相似度，如果相似度大于预设值，则将所述光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪所述光源区域的重心；判断任意两个所述光源区域是否属于同一车辆，如果属于同一车辆，则将所述两个光源区域配对，计算并跟踪所述两个光源区域连线的中心；选择主车最前端的中心在地面上 的点为世界坐标系原点，并根据所述两个光源区域连线的中心计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离和水平距离。优选的，在上述前照灯的调节方法中，图像采集器获取主车周围车辆的视频信息，所述根据所述两个光源区域连线的中心计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离和水平距离，具体包括获取所述图像采集器相对于水平面的俯仰角Θ·;获取所述图像采集器相对于地面的高度hMm ；利用公式dtgt= (hcam-hvehic;le)/tan( Θ tgt)-dcam计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt,其中，Θ tgt= Θ cam+arctan (v/Fv), hvehicle表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，d·表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距；利用公式Xtgt=(dtgtXU)/Fu-Xeam计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离Xtgt，其中，U表示在图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，Xcaffl表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。优选的，在上述前照灯的调节方法中，所述照射参数包括前照灯的水平照射度数和/或俯仰照射角度。另一方面，本发明实施例还提供一种前照灯的调节装置，包括图像采集器、前照灯控制器以及前照灯执行器所述图像采集器，用于获取主车周围车辆的视频信息；所述前照灯控制器包括光源区域确定单元，距离确定单元，以及照射参数确定单元;其中，所述光源区域确定单元，用于从视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数；所述距离确定单元，用于跟踪前照灯光源区域，并根据区域参数得到车辆的前照灯相对于主车的距离。照射参数确定单元，用于利用距离计算得到主车的前照灯最佳的照射参数；所述前照灯执行器，用于调节主车的前照灯运动至照射参数的位置。优选的，在上述前照灯的调节装置中，所述光源区域确定单元包括视频处理单元，用于对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像；参数确定单元，用于在图像的感兴趣区域内，选择可能为前照灯光源的像素点做标记，以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍所述中心像素点的像素点与所述中心像素点归为同一光源区域，并记录所述光源区域的标号以及区域参数，其中，所述N倍为预先设定的倍数。优选的，在上述前照灯的调节装置中，所述距离确定单元具体包括视频处理单元，用于对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像；重心确定单元，用于比较连续的所述单帧图像间所述光源区域的相似度，如果相似度大于预设值，则将所述光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪所述光源区域的重心;中心确定单元，用于判断任意两个所述光 源区域是否属于同一车辆，如果是属于同一车辆，则将所述两个光源区域配对，计算并跟踪所述两个光源区域连线的中心；距离计算单元，用于选择主车最前端的中心在地面上的点为世界坐标系原点，并根据所述两个光源区域连线的中心计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离和水平距离。优选的，在上述前照灯的调节装置中，所述距离计算单元具体包括俯仰角确定单元，用于获取所述图像采集器相对于水平面的俯仰角Θ cam ；高度确定单元，用于获取所述图像采集器相对于地面的高度hMm ；垂直距离计算单元,用于利用公式dtgt= (hcam-hvehic;le)/tan( Θ tgt)-dcam计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt,其中，Qtgt=QeaorHarctan(VZiFv), hveMc;le;表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，(1。 表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距；水平距离计算单元，用于利用公式Xtgt= (dtgt X u) /Fu-Xcam计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离Xtgt，其中，u表示在图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。本发明实施例还公开一种驾驶员辅助系统，包括前照灯的调节装置，所述前照灯的调节装置如任意一上述的装置。上述技术方案中具有如下有益效果经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例提供的方案能够通过获取的视频信息识别到其它车辆，调整主车前照灯的照射高度和水平偏转角度，避免前照灯对其它车辆驾驶员造成眩晕。另外，本发明实施例提供的方案解决了现有技术中驾驶员频繁手动切换远近光灯以适应行车的需要，操作复杂的缺陷。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的前照灯调节方法的一种流程示意图2为本发明实施例提供的前照灯调节方法的场景应用侧视图；图3为本发明实施例提供的前照灯调节方法的场景应用俯视图；图4为本发明实施例提供的前照灯调节装置的一种结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参考图1，本发明实施例示出了前照灯调节方法的一种流程示意图，包括步骤101 :获取主车周围车辆的视频信息。步骤102 :从视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数。步骤103 :跟踪前照灯光源区域，并根据区域参数得到车辆的前照灯相对于主车的距离。步骤104 :利用距离计算得到主车的前照灯最佳的照射参数。需要说明的是，获取的视频信息可能为多辆车辆的视频信息，主车前方有其它车辆时，最佳的照射参数指的是主车前照灯的照射角度完全在检测到的，与主车距离最近的车辆车灯的下方，并且主车左右两个前照灯分别向左或向右偏转使得其灯光完全不会照射到前方车辆身上的照射角度；另外，如果主车前方没有其它车辆时，主车前照灯的照射角度为远光照射状态，也就是说，当主车前方没有其它车辆时，主车前照灯的照射角度恢复为远光照射时的状态。具体的，照射参数可以包括前照灯的水平照射度数和/或俯仰照射角度。步骤105 :调节主车的前照灯运动至照射参数的位置。当主车前方有其它车辆时，本发明实施例提供的方案能够通过获取的视频信息识别到其它车辆，调整主车前照灯的照射高度和水平偏转角度，避免前照灯对其它车辆驾驶员造成眩晕。此外，当车辆前方没有其它车辆时，本发明实施例提供的方案能够识别到前方没有车辆，调整前照灯的照射高度和水平偏转角度到远光照射状态，本发明的实施例提供的技术方案，不需要驾驶员手动切换远近光灯，解决了现有技术中驾驶员频繁手动切换远近光灯以适应行车的需要，操作复杂的缺陷。进一步的，在本发明的其他实施例中，上述步骤102 :从视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数，可以具体包括步骤1021 :对获取的视频信息进行单帧处理，得到单帧图像。步骤1022 :在图像的感兴趣区域内，选择可能为前照灯光源的像素点做标记，以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍中心像素点的像素点与中心像素点归为同一光源区域，并记录光源区域的标号以及区域参数，其中，N倍为预先设定的倍数。在得到的单帧图像中，可以先对图像进行预处理操作，去除一些图像光源区域，t匕如前照灯在地面上的反射光对应的光源区域，图像中成像形状严重不符合前照灯形状的光源区域，过大或过小的光源区域等。
图像中任意一像素点都有自己的灰度值，预先设定一个灰度阈值TH，遍历图像中自动需要处理的区域ROI (Region of Interest),如果某一像素点的八连通区域内的灰度值都大于等于上述灰度阈值TH，该像素点就有可能是前照灯光源区域，对该像素点做标记。以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍中心像素点的像素点与中心像素点归为同一光源区域，其中，N倍为预先设定的倍数，在实际应用中，N可以为O. 9，需要说明的是，N还可以为其他数值，在此不做限定。记录光源区域的标号以及区域参数，区域参数可以包括像素个数、平均灰度、区域上/下/左/右边界、以及区域重心位置等参数。进一步的，还可以将不同标号的光源区域有重叠的部分进行属性合并，得到光源 区域的区域参数，该过程可以具体包括以下步骤如果相邻光源区域边界有交叉和/或包含关系，则进行属性的合并。进一步的，在本发明的其他实施例中，上述步骤103 :跟踪前照灯光源区域，并根据区域参数得到车辆的前照灯相对于主车的距离，可以具体包括步骤1031 :对获取的视频信息进行单帧处理，得到单帧图像。该步骤与上述的步骤1021相同。步骤1032 :比较连续的单帧图像间光源区域的相似度，如果相似度大于预设值，则将光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪光源区域的重心。建立函数S=a (Xk-X^1)2+ β (yk-yk_!)2+ Y (b^b,,^)2+ δ ( -]^)2,确定连续的单中贞图像间光源区域的一一对应关系，其中，k表示当前帧图像、k-Ι表示前一帧图像、X表示光源区域的水平重心、y表示光源区域的垂直重心、b表示光源区域的灰度均值、η表示光源区域的有效像素数目，α/β/Υ/δ分别表示对应属性的系数，具体的，可以为α=0. I、β=0. I、y = 0.01 δ =0.001，S表示两个光源区域的相似度，S值越大，说明两个光源区域越相似，也即说明两个光源区域越可能是不同时刻的同一个光源，比较连续的单帧图像间光源区域的相似度S，如果相似度S大于预设值，则将光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪并实时更新光源区域的重心的坐标信息。步骤1033 :判断任意两个光源区域是否属于同一车辆，如果是属于同一车辆，则将两个光源区域配对，计算并跟踪两个光源区域连线的中心。根据步骤1032中跟踪到的光源区域重心的坐标信息，结合光源区域在垂直方向上的重叠率、高度、宽度、大小、形状、颜色等属性判断任意两个光源是否属于同一车辆。如果是，将该两光源区域配对，计算两光源区域连线的中心。同一车辆的车灯通常是相同的，比如车灯的大小，形状，颜色等属性，根据车灯的上述某些相同属性的相似程度，将任意两个光源区域的上述属性对应相除，再将各个属性比值的结果连乘，结果值越大，说明两个光源区域越相似，其来源于同一车辆的可能性越大。将光源区域的中心输入卡尔曼滤波器，跟踪并实时更新光源区域的中心。步骤1034 :选择主车最前端的中心在地面上的点为世界坐标系原点，并根据中心计算同一车辆相对于原点的垂直距离和水平距离。由图像采集器获取主车周围车辆的视频信息，图像采集器可以为摄像头，摄像头可以安装在挡风玻璃之后，车内后视镜之前的位置，其安装的角度根据摄像头输出图像的情况调节到一个合适的位置。
参考图2和图3，其中，在图2和图3中，I为主车，2为主车I会车的车辆(本发明实施例以会车为例，但并不局限于此)，3为主车I上安装的图像采集器，4为车辆2上的前照灯。主车I和车辆2分别依照图中箭头方向行驶。该步骤可以具体包括获取图像采集器相对于水平面的俯仰角Θ·;获取图像采集器相对于地面 的高度h·；利用公式
dtgt (hcam hvehicle
)/tan( Θ tgt)-dcaffl计算同一车辆(车辆2)相对于原点的垂直距离dtgt,其中，Θ tgt= Θ cam+arctan (v/Fv), hvehicle表示同一车辆的车灯相对于地面的高度，d·表示图像采集器到原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心(单帧图像帧高度/2，单帧图像帧宽度/2)位置的偏移量，Fv表示图像采集器的垂直焦距。利用公式Xtgt=(CltgtXu)Fu-Xeam计算同一车辆相对于原点的水平距离xtgt，其中，u表不在图像坐标系中，同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示图像采集器的水平焦距，X·表示图像采集器到原点的水平距离。其中，获取俯仰角Θ ■以及高度h-可以为获取主车的前轴轴高信息和后轴轴高信息，计算由于车辆颠簸或负载变化等原因造成的摄像头的俯仰角偏差Λ Θ和高度偏差Λ h，结合主车在水平地面静止时标定得到的原始俯仰角Θ ori和原始高度hOTi，得到摄像头相对于水平面的实时俯仰角Θ _及实时高度hcam，其中，0 cam= Θ ori+ Δ θ，hcam=hori+ Ah0当主车由于负载变化，或路面颠簸，或行驶在坡路上，或加减速等引起俯仰姿态发生变化时，该方法能够通过前后轴的轴高信号及时修正摄像头的俯仰角和高度信息，调整前照灯的照射高度和偏转角度，提高驾驶员视觉舒适性并避免干扰前方驾驶员。与上述方法对应的，参考图4，本发明实施例还公开了一种前照灯的调节装置，包括图像采集器U1、前照灯控制器U2以及前照灯执行器U3。图像采集器，用于获取主车周围车辆的视频信息。前照灯控制器包括光源区域确定单元，距离确定单元，以及照射参数确定单元。其中，光源区域确定单元，用于从视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数。距离确定单元，用于跟踪前照灯光源区域，并根据区域参数得到车辆的前照灯相对于主车的距离。照射参数确定单元，用于利用距离计算得到主车的前照灯最佳的照射参数。前照灯执行器，用于调节主车的前照灯运动至照射参数的位置。由图像采集器获取主车周围车辆的视频信息，图像采集器可以为摄像头，摄像头可以安装在挡风玻璃之后，车内后视镜之前的位置，其安装的角度根据摄像头输出图像的情况调节到一个合适的位置，摄像头与前照灯控制器的视频输入接口连接，向前照灯控制器输入获取到的视频信息，前照灯控制器通过CAN (Controller Area Network)或LIN(Local Interconnect Network)总线,将得到的前照灯最佳照射参数以命令形式发送给前照灯执行器，前照灯执行器驱动前照灯的调节电机通过机械连接的方式带动前照灯运动到照射参数的位置。图像采集器视频采集和前照灯控制器采用高度集成化设计，装置的输入、输出信号采用CAN或LIN总线形式，能够有效的降低装置的重量和线束。当主车前方有其它车辆时，本发明实施例提供的调节装置能够通过获取的视频信息识别到其它车辆，调整主车前照灯的照射高度和水平偏转角度，避免前照灯对其它车辆驾驶员造成眩晕。此外，当车辆前方没有其它车辆时，本发明实施例提供的调节装置能够识别到前方没有车辆，调整前照灯的照射高度和水平偏转角度到远光照射状态，本发明的实施例提供的调节装置不需要驾驶员手动切换远近光灯，解决了现有技术中驾驶员频繁手动切换远近光灯以适应行车的需要，操作复杂的缺陷。进一步的，在本发明的其他实施例中，光源区 域确定单元包括视频处理单元以及参数确定单元。视频处理单元，用于对获取的视频信息进行单帧处理，得到单帧图像；参数确定单元，用于在图像的感兴趣区域内，选择可能为前照灯光源的像素点做标记，以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍中心像素点的像素点与中心像素点归为同一光源区域，并记录光源区域的标号以及区域参数，其中，N倍为预先设定的倍数。进一步的，在本发明的其他实施例中，距离确定单元具体包括视频处理单元、重心确定单元、中心确定单元以及距离计算单元。其中，视频处理单元，用于对获取的视频信息进行单帧处理，得到单帧图像。重心确定单元，用于比较连续单帧图像间光源区域的相似度，如果相似度大于预设值，则将光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪光源区域的重心，得到重心的坐标信息。中心确定单元，用于判断任意两个光源区域是否属于同一车辆，如果是属于同一车辆，则将两个光源区域配对，计算并跟踪两个光源区域连线的中心。距离计算单元，用于选择主车最前端的中心在地面上的点为世界坐标系原点，并根据中心计算同一车辆相对于原点的垂直距离和水平距离。需要说明的是，距离确定单元中的视频处理单元与光源区域确定单元中的视频处理单元可以为同一单元，也可以为两个单元，但距离确定单元中的视频处理单元与光源区域确定单元中的视频处理单元具有相同的功能，即对获取的视频信息进行单帧处理，得到单帧图像。进一步的，在本发明的其他实施例中，距离计算单元具体包括俯仰角确定单元、高度确定单元、垂直距离计算单元以及水平距离计算单元。俯仰角确定单元，用于获取图像采集器相对于水平面的俯仰角θ_。高度确定单元，用于获取图像采集器相对于地面的高度hMm。垂直距离计算单元，利用公式dtgt= (hcam-hvehice) /tan ( Θ tgt) -dcam计算同一车辆(车辆2)相对于原点的垂直距离dtgt,其中，9 tgt= 9 Cam+arctan (v/Fv)，hve;hic;le;表示同一车辆的车灯相对于地面的高度,(!_表示图像采集器到原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心(单帧图像帧高度/2，单帧图像帧宽度/2)位置的偏移量，FV表示图像采集器的垂直焦距。水平距离计算单元，用于利用公式Xtgt= (dtgt Xu) Fu-Xcam计算同一车辆相对于原点的水平距离Xtgt，其中，U表示在图像坐标系中，同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示图像采集器的水平焦距，X·表示图像采集器到原点的水平距离。进一步的，俯仰角确定单元可以包括轴高获取单元、俯仰角偏差计算单元、原始俯仰角确定单元以及实时俯仰角确定单元。轴高获取单元，用于获取主车的前轴轴高信息和后轴轴高信息。俯仰角偏差计算单元，用于计算由于车辆颠簸或负载变化等原因造成的摄像头的俯仰角偏差Λ Θ原始俯仰角获取单元，用于获取主车在水平地面静止时标定得到的原始俯仰角Θ ori实时俯仰角确定单元，用于结合主车在水平地面静止时标定得到的原始俯仰角Θ OTi和原始高度hOTi，得到摄像头相对于水平面的实时俯仰角9_及实时高度}!。 ，其中，Θ_=Θ_+Λ Θ。高度确定单元可以包括轴高获取单元、高度偏差计算单元、原始高度确定单元以及实时高度确定单元。轴高获取单元,用于获取主车的前轴轴高信息和后轴轴高信息。高度偏差计算单元，用于计算由于车辆颠簸或负载变化等原因造成的摄像头的高度偏差Ah原始高度确定 单元，用于获取主车在水平地面静止时标定得到的实时高度hMm。实时高度确定单元，用于结合主车在水平地面静止时标定得到的原始高度hOTi，得到摄像头相对于水平面的实时高度 hc ，其中，hcam=hori+Ah。当主车由于负载变化，或路面颠簸，或行驶在坡路上，或加减速等引起俯仰姿态发生变化时，俯仰角确定单元和高度确定单元能够通过前后轴的轴高信号及时修正摄像头的俯仰角和高度信息，使前照灯执行器及时调整前照灯的照射高度和偏转角度，提高驾驶员视觉舒适性并避免干扰前方驾驶员。本发明实施例公开的一种驾驶员辅助系统，包括前照灯调节装置，其中，该前照灯调节装置为如上实施例所述的前照灯调节装置。本发明提供的驾驶员辅助系统，由于采用上述前照灯调节装置，同样具有上述技术效果，本文不再赘述。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种前照灯的调节方法，其特征在于，包括 获取主车周围车辆的视频信息； 从所述视频信息中提取所述车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数； 跟踪所述前照灯光源区域，并根据所述区域参数得到所述车辆的前照灯相对于所述主车的距离； 利用所述距离计算得到所述主车的前照灯最佳的照射参数； 调节所述主车的前照灯运动至所述照射参数的位置。
2.根据权利要求I所述的调节方法，其特征在于，所述从所述视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数具体包括 对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像； 在图像的感兴趣区域内，选择可能为前照灯光源的像素点做标记，以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍所述中心像素点的像素点与所述中心像素点归为同一光源区域，并记录所述光源区域的标号以及区域参数，其中，所述N倍为预先设定的倍数。
3.根据权利要求I所述的调节方法，其特征在于，所述跟踪所述前照灯光源区域，并根据所述相应的区域参数得到所述车辆的前照灯相对于所述主车的距离，具体包括 对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像； 比较连续的所述单帧图像间所述光源区域的相似度，如果相似度大于预设值，则将所述光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪所述光源区域的重心； 判断任意两个所述光源区域是否属于同一车辆，如果属于同一车辆，则将所述两个光源区域配对，计算并跟踪所述两个光源区域连线的中心； 选择主车最前端的中心在地面上的点为世界坐标系原点，并根据所述两个光源区域连线的中心计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离和水平距离。
4.根据权利要求3所述的调节方法，其特征在于，图像采集器获取主车周围车辆的视频信息，所述根据所述两个光源区域连线的中心计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离和水平距离，具体包括 获取所述图像采集器相对于水平面的俯仰角θ_; 获取所述图像采集器相对于地面的高度hMm ； 利用公式dtgt= d-h—)/tan ( Θ tgt) -dcam计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt,其中，Θ tgt= Θ cam+arctan (vFv), hvehicle表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，d·表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距； 利用公式Xtgt=(dtgtXU)Fu-Xcam计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离Xtgt，其中,u表示在图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，Xcaffl表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的调节方法，其特征在于，所述照射参数包括前照灯的水平照射度数和/或俯仰照射角度。
6.一种前照灯的调节装置，其特征在于，包括图像采集器、前照灯控制器以及前照灯执行器 所述图像采集器，用于获取主车周围车辆的视频信息； 所述前照灯控制器包括光源区域确定单元，距离确定单元，以及照射参数确定单元；其中，所述光源区域确定单元，用于从视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数； 所述距离确定单元，用于跟踪前照灯光源区域，并根据区域参数得到车辆的前照灯相对于主车的距离； 所述照射参数确定单元，用于利用距离计算得到主车的前照灯最佳的照射参数； 所述前照灯执行器，用于调节主车的前照灯运动至照射参数的位置。
7.根据权利要求6所述的调节装置，其特征在于，所述光源区域确定单元包括 视频处理单元，用于对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像； 参数确定单元，用于在图像的感兴趣区域内，选择可能为前照灯光源的像素点做标记，以标记过的像素点为中心像素点向外围搜索，将灰度值大于等于N倍所述中心像素点的像素点与所述中心像素点归为同一光源区域，并记录所述光源区域的标号以及区域参数，其中，所述N倍为预先设定的倍数。
8.根据权利要求6所述的调节装置，其特征在于，所述距离确定单元具体包括 视频处理单元，用于对获取的所述视频信息进行单帧处理，得到单帧图像； 重心确定单元，用于比较连续的所述单帧图像间所述光源区域的相似度，如果相似度大于预设值，则将所述光源区域的重心输入卡尔曼滤波器，跟踪所述光源区域的重心；中心确定单元，用于判断任意两个所述光源区域是否属于同一车辆，如果是属于同一车辆，则将所述两个光源区域配对，计算并跟踪所述两个光源区域连线的中心； 距离计算单元，用于选择主车最前端的中心在地面上的点为世界坐标系原点，并根据所述两个光源区域连线的中心计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离和水平距离。
9.根据权利要求8所述的调节装置，其特征在于，所述距离计算单元具体包括 俯仰角确定单元，用于获取所述图像采集器相对于水平面的俯仰角Θ cam ； 高度确定单元，用于获取所述图像采集器相对于地面的高度h_ ； 垂直距离计算单元，用于利用公式dtgt= (heam-hvehic;le)/tan( Θ tgt)_(1。 计算所述同一车辆相对于所述原点的垂直距离dtgt,其中，Θ tgt= Θ cam+arctan (v/Fv), hvehicle表示所述同一车辆的车灯相对于地面的高度，(1。 表示所述图像采集器到所述原点的垂直距离，V表示在图像坐标系中，所述同一车辆车灯连线中心在垂直方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fv表示所述图像采集器的垂直焦距； 水平距离计算单元，用于利用公式Xtgt= (dtgtXu)Fu-Xc^计算所述同一车辆相对于所述原点的水平距离Xtgt，其中，u表示在图像坐标系中，所述同一车辆的车灯连线中心在水平方向上相对于图像中心位置的偏移量，Fu表示所述图像采集器的水平焦距，Xcam表示所述图像采集器到所述原点的水平距离。
10.一种驾驶员辅助系统，包括前照灯的调节装置，其特征在于，所述前照灯的调节装置如权利要求6-9任意一项所述的装置。
全文摘要
本发明实施例公开了一种前照灯的调节方法，包括获取主车周围车辆的视频信息；从视频信息中提取车辆前照灯光源区域并得到相应的区域参数；跟踪前照灯光源区域，并根据区域参数得到车辆的前照灯相对于主车的距离；利用距离计算得到主车的前照灯最佳的照射参数；调节主车的前照灯运动至照射参数的位置。本发明实施例提供的方案，能够通过获取的视频信息识别到其它车辆，调整主车前照灯的照射高度和水平偏转角度，避免前照灯对其它车辆驾驶员造成眩晕，此外，本发明实施例提供的方案，解决了现有技术中驾驶员频繁手动切换远近光灯以适应行车的需要，操作复杂的缺陷。另外，本发明实施例还公开一种前照灯的调节装置以及包括该装置的驾驶员辅助系统。
文档编号B60Q1/08GK102815259SQ20121027964
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者蔡绍晓, 陈筱婧, 李晨, 李波 申请人:北京经纬恒润科技有限公司