融合和告警（即危险目标碰撞判 别）的流程图。
[0041] 图2为本发明的显示器显示界面示意图。
[0042] 图3为本发明的系统电路原理框图。
[0043] 图4为本发明的雷达模块工作示意图。
[0044] 图5为本发明的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0046] 本发明提供一种基于视频融合的汽车微波雷达防撞预警方法，包括W下步骤：
[0047] 步骤一：雷达传感器检测前方目标，并将检测到的目标数据发送到视频融合显示 终端；摄像头采集前方视频图像，并将采集到的视频数据发送到视频融合显示终端，并在显 示屏上显示；
[0048] 步骤二：视频融合显示终端捜索目标数据，对目标进行碰撞报警判别，根据碰撞报 警判别结果进行视频融合和告警，视频融合后最终通过不同标记将目标实时标记在显示屏 上所显示视频的目标图像上，同时将目标通过不同标记实时显示在显示屏上显示的模拟车 道中，模拟车道是对实际车道的一种抽象，在其上可直观标记和显示出前方车辆与本车的 相对位置；视频融合显示终端还实时记录雷达数据和视频数据，作为交通事故的有力证据。
[0049] 在步骤二中，依据目标是否远离（雷达数据中速度的正值表示远离，速度的负值 表示靠近）、目标是否在同一车道（通过雷达数据获取的横向距离判断）W及与目标的碰撞 时间进行碰撞报警判别。
[0050] 在步骤二中，参见图1，根据碰撞报警判别结果进行视频融合和告警的方法包括：
[0051] a、若目标远离时，则该目标为非危险目标，视频融合显示终端用绿色方框在显示 屏上对目标进行标记；若目标靠近时，则该目标为危险目标，用红色标记，同时显示相对速 度；
[0052]b、若目标在同一车道时，根据碰撞时间产生不同危险级别的声音告警，W此提示 驾驶员，采取措施避免事故；若目标不在同一车道，则不进行声音告警；
[0053] 在步骤b中根据碰撞时间产生不同级别的声音告警的方法为：计算在目标靠近时 的碰撞时间：Tct=D/V，其中，TCT为碰撞时间，D为目标距离，V为目标的瞬时速度；通过TCT 来判断告警口限：当Tct〉1〇s时，报警器不告警；当8s<Tct<1〇s时，报警器产生第5个级别的 告警频率lOOHz;当5s<Tct<8s时，报警器产生第4个级别的告警频率400Hz;当3s<T"<5s 时，报警器产生第3个级别的告警频率800Hz;当2s<Tct<3s时，报警器产生第2个级别的告 警频率1400化；当0s<T"<2s时，报警器产生第1个级别的告警频率2000化。
[0054] C、显示屏上显示的视频图像中不断显示前方的道路状况，并用红色方框和/或绿 色方框，在显示屏上标记出车辆运动轨迹。
[0055] 在步骤二中所述标记的方法包括：
[0056] (1)、参见图2,显示屏划分为模拟车道显示区和视频融合显示区，模拟车道显示区 用于将雷达目标通过不同标记显示在模拟车道中，视频融合显示区用于将目标实时标记在 显示屏上所显示视频的目标图像上；
[0057] (2)、将模拟车道显示区内的像素点坐标量化为距离坐标，将目标W固定大小的方 框绘制在模拟车道显示区；
[005引在步骤似中将模拟车道显示区内的像素点坐标量化为距离坐标的方法为：根据 雷达方程理论可知，雷达测量的目标参数可W解算为：Dx为横向距离，Dy为纵向距离，V、为 横向速度，Vy为纵向速度，对应的显示屏坐标为：PX为像素的X坐标，PY为像素的Y坐标；模 拟车道显示区的像素为270*450,模拟车道横向实际宽度为D= 30米，对应的像素个数为Dp =270,所W实际坐标转换为像素坐标公式，即模拟车道中像素坐标计算公式为：
[0059]
(1)
[0060] Py=AXlogio化XDy+B) 似
[oow] 式似中，A、K、B为常数，通过如下立组实验数据：
[0062]
(3)
[006引将做式中的实验数据代入似式，分别求得：
[0064]
:峨 W65] 所W似式等价为：
[0066] Py= 471Xlogi〇化 04XDy+l) 妨
[0067] Py之所化选择对数曲线作为雷达数据拟合曲线，是因为：显示屏尺寸有限，小于50 米的距离为实际危险目标的可能性大，为了将近处的目标放大显示，有利于多目标的显示 清楚，所W采取对数曲线，从图2可W看出，距离标尺分别为50米、100米、200米，中间的距 离为非线性曲线，小于50米的范围内则能够显示出较多的目标，有利于用户的分辨。
[0068] (3)、计算目标在视频融合显示区中的中屯、像素坐标，根据目标的中屯、像素坐标计 算目标中屯、像素坐标点所在方框的左上角和右下角坐标，并在视频融合显示区中绘制目标 方框。
[0069] 在步骤（3)中计算目标在视频融合显示区中的中屯、像素坐标（Sx，Sy)的公式为：
[0072]化）、（7)式中，f为物理坐标与实际坐标转换像素坐标参数，AX为摄像头与雷达 中屯、点的横向差，Ay为摄像头与雷达中屯、点的纵向差，zj%摄像头与雷达的高度差；W上 参数值由实际测量可得：f为480, Ax为0.05, Ay为〇，z,为-1，代入化）、（7)式得：
[00巧]在步骤（3)中根据目标的中屯、像素坐标计算目标中屯、像素坐标点所在方框的左 上角化1，Pyi)和右下角坐标化2,Py2)的公式为：
W79]Py2=Py〇+Sy(蝴
[0080] (10)-(13)式中，Dr为方框的长度像素值：20，Lr为方框的宽度像素值：15，Px〇、Py〇 分别为视频融合显示区的中屯、点像素值：Pxe= 560、P?= 240，x、y分别表示方框左上角坐 标在显示屏上的横轴、纵轴坐标。
[0081] 参见图3,本发明还提供一种实施上述方法的基于视频融合的汽车微波雷达防撞 预警系统，在汽车行驶的过程中，不断检测前方危险目标，将最后处理的数据进行数据融 合，在视频中进行标记，最后综合判断，W确定汽车前方是否存在危险障碍物，并通过报警 器报警，W此提示驾驶员，做出措施避免事故。系统包括雷达模块、视频采集模块和视频融 合显示终端；其中：
[0082]雷达模块，针对汽车防撞中的需求，采用基于24GHz毫米波的微波雷达传感器，用 于检测前方目标，并将检测到的目标数据通过CAN总线发送到视频融合显示终端。
[0083] 视频采集模块，采用摄像头，用于采集前方视频图像，并将采集到的视频数据发送 到视频融合显示终端。
[0084] 视频融合显示终端，用于接收目标数据，对目标进行碰撞报警判别，根据碰撞报警 判别结果进行视频融合和告警，视频融合后最终通过不同标记将目标实时标记在显示屏上 所显示视频的目标图像上，同时将雷达目标通过不同标记实时显示在显示屏上显示的模拟 车道中；视频融合显示终端还实时记录雷达数据和视频数据，作为交通事故的有力证据。
[00化]视频融合显示终端依据目标是否远离、目标是否在同一车道W及与目标的碰撞时 间进行目标碰撞报警判别：若目标远离时，则该目标为非危险目标，用绿色方框对目标进行 标记；若目标靠近时，则该目标为危险目标，用红色标记，同时显示相对速度；若目标在同 一车道时，根据碰撞时间产生不同级别的声音告警；显示屏上显示的视频图像中不断显示 前方的道路状况，并用红色方框和/或绿色方框，标记出车辆运动轨迹。
[0086]参见图4所示防撞雷达系统的工作示意图，当汽车A位于前向车道外，雷达接收不 到回波信号；汽车B位于车道正前方，天线双波束都能够接收回波，通过相应的算法能够计 算出汽车的方位角，根据所计算的速度和距离综合判断是否作为危险目标；汽车C位于车 道外，但是在一个天线波束接收范围内，只能检测到一个天线的回波信号，因此能够将其剔 除，表示为非危险目标。
[0087]视频融合显示终端包括ARM处理器，ARM处理器连接TFT显示器、报警器、雷达模 块和摄像头，ARM处理器集成在PCB电路板上。上述报警器可W采用蜂鸣器。
[0088]通过设计结构件，将雷达模块与视频融合显示终端安装在一起，将视频采集模块 与雷达模块位置平行地向前安装，达到雷达与视频同步的目的，详细结构设计参见图5。雷 达模块、视频采集模块和视频融合显示终端均设置在壳体中，安装在汽车中控台上方，挡风 玻璃下方，使得用户便于安装；壳体下方设置有底座1，底座1的四个角均设置有可调节支 撑柱2 ;壳体包括前盖3和后壳体4,电源插头5设置在后壳体4内侧，电源开关6设置在后 壳体4外的一侧；显示器设置在壳体上朝向驾驶者的一侧，视