一种汽车夜视系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车夜间辅助远红外夜视测距系统。
【背景技术】
[0002]汽车夜视分为主动红外夜视和被动红外夜视。主动红外夜视是用波段在800~1000nm的近红外光照射车前目标，利用普通的CXD或CMOS相机探测前方路况，并向影像显示在车辆仪表台的显示器上。主动红外夜视得到的影像较为清晰，但由于受到近红外灯照射范围的限制，其有效探测距离仅为200m左右。当汽车在夜间以高速行驶时，这一探测距离不能完全满足对前方危险做出提前分析和预判的要求。
[0003]被动红外夜视利用远红外照相机探测车辆前方物体自身辐射的远红外光线，其工作波长为8~14um。被动式红外夜视不受辅助探测光的限制，所以有效探测距离可达到400m。这一探测距离完全可以使驾驶员对道路前方的行人或动物做出充分的预判。
[0004]随着汽车发动机技术的进步和行驶速度的提升，被动远红外夜视将成为汽车夜间安全驾驶的主流技术。但目前的汽车被动红外夜视由于采用单个远红外相机，只能识别行人或动物，但不能测量物体到车辆的距离。另外由于远红外相机的分辨率较低，驾驶员无法根据远红外影像的大小来判断物体距离。如果被动式夜视系统能判定前方道路的行人或动物，并根据物体到车辆距离范围向驾驶员发出不同程度的提示，将进一步提升汽车夜间行驶的安全性。
【发明内容】
[0005]
为了克服现有汽车红外夜视无法测距的问题，本发明提供了一种采用双远红外相机模块的汽车夜视测距系统，并具有对夜间道路前方行人或动物的识别功能。
[0006]本发明所提供的汽车夜视系统包括两个远红外相机模块，一个分析控制模块和一个显示模块。其中两个远红外相机对称安置在汽车发动机舱格栅后，相距I ~1.5m，具体距离取决于车辆大小和格栅的设计。两个远红外相机的镜头光轴平行，并都严格朝向车辆正前方。远红外相机的工作波长为8~14um。
[0007]车辆在夜间行驶时，两个远红外相机分别探测车辆前方的发热物体，并将远红外影像传递到车内的分析控制模块。分析控制模块提取出行人或动物的轮廓，同时测量轮廓在两个相机影像中的像素距离，并计算出行人或动物到车辆的距离。设像素距离为d，两个远红外相机的安装距离为H，远红外相机的有效焦距为f，行人或动物到汽车的实际距离为L,则具体的计算公式为L=H*f/d。
[0008]分析控制模块将两个相机的远红外影像整合，并发送给安装于汽车仪表台的显示模块。其中探测到的行人或动物将会被强调显示，强调显示的方法包括，但不限于:加方框显示，轮廓显示。显示模块根据探测到的物体到车辆距离范围向驾驶员发出不同程度的声音预警提示，同时加框或轮廓显示以不同的颜色。
【附图说明】
[0009]图1是汽车夜视测距系统组成示意图；
图2是远红外相机结构剖面示意图；
图3是远红外影像测距示意图。
[0010]其中附图标记 I为远红外相机；
2为分析控制模块；
3为显示模块；
4为远红外窗口片；
5为硫系玻璃非球面透镜；
6为硫系玻璃非球面透镜；
7为透镜套筒；
8为红外焦平面阵列探测器(IRFPA);
9为相机外壳；
10为影像传感器电路和制冷模块；
11为左远红外相机拍摄的影像；
12为右远红外相机拍摄的影像；
13为用于测距的比对影像。
【具体实施方式】
[0011]本发明可以进行各种修改并且以很多不同方式实施，而且将参照示出本发明的示例性实施方式的附图更加全面的描述本发明。然而，本发明不应该被解释为受本文所阐明的实施方式的限制；相反，应该理解的是，这些实施方式包括可包含在本发明的精神和技术范围内的所有改变、等同和替代。在描述本发明的过程中，当有关已知功能和配置的实际描述不会导致本发明的范围不清楚时，其描述将被省略。
[0012]下面，进参照示出本发明的实施例的附图更加全面的描述本发明的总体发明构思。
[0013]图1为汽车夜视测距系统组成示意图。汽车夜视测距系统包括两个远红外相机1，分析控制模块2和显示模块3。其中两个远红外相机I对称安置在汽车发动机舱格栅后，相距1~1.5m，具体距离取决于车辆大小和格栅的设计。两个远红外相机的光轴平行，并都严格朝向车辆正前方。车辆在夜间行驶时，两个远红外相机分别探测车辆前方的发热物体，并将远红外影像传递到车内的分析控制模块。分析控制模块提取出行人或动物的轮廓，同时测量轮廓在两个相机影像中的像素距离，并计算出行人或动物到车辆的距离。分析控制模块将两个相机的远红外影像整合，并发送给安装于汽车仪表台的显示模块。其中探测到的行人或动物将会被强调显示。
[0014]图2为远红外相机结构刨面示意图。远红外镜头的有效焦距为20~30mm。视场角为+/-15到+/-20度之间。远红外镜头采用2~3片硫系玻璃非球面透镜。非球面硫系玻璃透镜的加工方法为由硫系玻璃球形预制体精密模压而成。远红外相机的影像传感器为红外焦平面阵列探测器(IRFPA)，其像元阵列为320x240之间，像元间距为20~40um。
[0015]其中窗口片4为双面抛光的圆形平片，其材料由选自单晶锗、多晶锗、硫系玻璃、硅、硫化锌和砸化锌构成的组中一种红外材料构成。窗口片4的两个表面镀有减反膜，其在相机外侧的一面在减反膜上还镀有类金刚石膜(DLC)，起到表面强化和抗划伤作用。本实施例的远红外镜头采用2片硫系玻璃非球面透镜。非球面硫系玻璃透镜的加工方法为由硫系玻璃球形预制体精密模压而成。远红外窗口片4，硫系玻璃非球面透镜5和6都由透镜套筒7定位和固定。影像传感器的电路和制冷模块9安置在IRFPA的后面，并由相机的外壳10固定。传输电缆内置相机的供电电缆和信号传输电缆，并与分析和控制模块相连。
[0016]图3为远红外影像测距示意图。左远红外相机拍摄的影像11和右远红外相机拍摄的影像12经过分析和控制模块处理，得到用于测距的比对影像13，并测量出行人或动物的轮廓在两幅远红外影像的像素距离为d。假设两个远红外相机的安装距离为H，远红外相机的有效焦距为f，则行人或动物到汽车的实际距离L的计算公式为:L=H*f/d。
[0017]虽然已经结合示例性实施方式具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在细节和形式上对本发明进行各种改变。
【主权项】
1.一种汽车夜视系统，其特征在于，采用两个远红外相机分别探测车辆前方的发热物体，并将远红外影像传递到车内的分析控制模块，分析控制模块提取出行人或动物的轮廓，同时测量轮廓在两个相机影像中的像素距离，并计算出行人或动物到车辆的距离。2.根据权利要求1所述的汽车夜视系统，其特征在于，设人或动物的轮廓在两幅远红外影像的像素距离为d，两个远红外相机的安装距离为H，远红外相机的有效焦距为f，则行人或动物到汽车的实际距离L为:L=H*f/d。3.根据上述权利要求中任意一项所述的远红外相机，其特征在于，远红外镜头的有效焦距为20~30mm，视场角为+/-15到+/-20度之间。4.根据上述权利要求中任意一项所述的远红外相机，其特征在于，其中两个远红外相机对称安置在汽车发动机舱内，相距1~1.5m。5.根据上述权利要求中任意一项所述的远红外相机，其特征在于，远红外窗口片为双面抛光的圆形平片，其材料由选自单晶锗或多晶锗构成；窗口片的两个表面镀有减反膜。
【专利摘要】一种汽车夜视系统，其特征在于，采用两个远红外相机分别探测车辆前方的发热物体，并将远红外影像传递到车内的分析控制模块，分析控制模块提取出行人或动物的轮廓，同时测量轮廓在两个相机影像中的像素距离，并计算出行人或动物到车辆的距离。
【IPC分类】B60R1/00
【公开号】CN105620361
【申请号】CN201410601498
【发明人】郭作超
【申请人】郭作超
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月2日