专利名称：一种基于dsp的车道偏离警示记录装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车交通安全技术领域，具体涉及一种基于DSP的车道偏离警示记录装置。
技术背景汽车道路交通事故是世界性的灾难，因此汽车交通安全也是世界性的难题，在公路行驶过程中，每年都会发生很多起由于驾驶员分散注意力或是操作原因所引起的交通事故，因此当车辆即将处于危险状态之前，快速、准确、及时的对驾驶员进行预警是十分必要的。
发明内容针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种智能化程度高的车
道偏离警示记录装置。为实现上述技术任务，本实用新型采取如下的技术解决方案一种基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，包括DSP单片机、与can总线连接的车辆行驶参数采集单片机、数据存储器、液晶显示器、蜂鸣器、发光二极管和安装于车辆前端的CXD图像传感器，所述CXD图像传感器通过图像解码器与DSP单片机连接，所述车辆行驶参数采集单片机、数据存储器和液晶显示器分别与DSP单片机连接，所述蜂鸣器和发光二极管分别与车辆行驶参数采集单片机连接。所述DSP单片机采用TMS320DM642 DSP单片机。所述车辆行驶参数采集单片机采用MC9S12XS128单片机。所述CXD图像传感器采用1/4" SONY机器视觉专用CXD模组。所述图像解码器采用TVP5150图像解码器。所述数据存储器采用Barracuda 7200存储器。所述液晶显示器采用FYD12864-0402B液晶显示器。所述蜂鸣器采用CY-12055蜂鸣器，所述发光二极管采用SMD0805发光二极管。本实用新型的装置可以准确分析车辆在道路中的位置信息，正确判断车辆的行驶状态，当车辆偏离车道时给予预警并记录；装置基于DSP的车道偏离警示记录装置，采用嵌入式软硬件结合的方法实现对道路的采集分析，可以减少设备的复杂性，有极大地灵活性，是一种有效的车载安全辅助装置。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为DSP单片机的图像处理工作流程示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
本实用新型的装置是综合运用人机工程学、计算机图形学、信息工程学、车辆工程学、交通工程学、计算机视觉技术中的嵌入式(XD(Charge Coupled Device,电荷藕合器件)图像传感采集技术、嵌入式高速DSP(digital signal Processor,数字信号微处理器)图像处理技术、地物形状边缘检测技术、高速运动物形状检测分析技术和模式识别技术，能够实时检测车辆距道路标线的距离，当车辆处于危险状态时，进行预警并存储该时刻的图像。实施例 参照图1，本实施例给出的一种基于DSP的车道偏离警示记录装置包括TMS320DM642 DSP单片机、与can总线连接的MC9S12XS128单片机、Barracuda 7200数据存储器、FYD12864-0402B液晶显示器、CY-12055蜂鸣器、SMD0805发光二极管和安装于车辆前端的1/4" SONY机器视觉专用CXD图像传感器，所述CXD图像传感器通过TVP5150图像解码器与DSP单片机连接，所述MC9S12XS128单片机、数据存储器和液晶显示器分别与DSP单片机连接，所述蜂鸣器和发光二极管分别与MC9S12XS128单片机连接。CCD图像传感器安装在车辆前部挡风玻璃的内侧并斜指向前方的车道，用于采集道路信息；该CXD图像传感器扫描方式为PAL制式，影像像素达到30万像素(500X582)，水平清晰度为420TVL (电视线)，通过CCS软件开发环境对此CXD图像传感器进行初始化配置，CXD摄像机在短时间内拍摄前方环境的瞬时图像，然后通过TVP5150图像解码芯片把图像信号传输到图像数字信号处理器TMS320DM642中； 车辆的转向信号和车速信号是通过车辆CAN总线传到MC9S12XS128单片机，MC9S12XS128单片机通过车辆的CAN总线获取转向信号和车速信号，依据获取的信号来计算车辆即时的行驶参数，再通过RS232串行端口把采集到的速度和转向开关信号发送到TMS320DM642 ；TMS320DM642 DSP单片机其核心是C6416型高性能数字信号处理器，具有极强的处理性能，高度的灵活性和可编程性，同时外围集成了非常完整的音频、视频和网络通信等设备及接口。CCD图像传感器采集到的彩色图像经过DSP(数字信号处理器)处理后转化为灰度图像，利用中值滤波法、Sobel算子法以及阈值分割法等图像处理算法得到二值化图像；FYD12864-0402B液晶显示模块是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，显示分辨率为128*64，内置标准的字模库，采用串行接口方式对其访问，是SPI标准协议接口，获取车辆偏离车道信号后显示此时刻的图像。Barracuda 7200存储器采用H. 264高性能视频压缩技术，其最大的优势是具有很高的数据压缩比率，在同等图像质量的条件下，H. 264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的I. 5 2倍；此外，H. 264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像，能够实现普通硬盘的本地大容量图像存储；当车辆的转向灯未开启并且车辆即将偏离车道行驶时，MC9S12DG128单片机发出一个高电平触发光二极管发光和蜂鸣器发出警报，这意味着车辆处在报警状态，提醒司机注意驾驶。参照图2，CXD图像传感器在短时间内采集前方环境的实时图像，然后通过TVP5150图像解码芯片把图像信号传输到图像处理器TMS320DM642单片机中，经过DSP单片机的图像处理后，把彩色图像转化为灰度图像，利用中值滤波法、Sobel算子法以及阈值分割法等图像处理算法得到二值化图像。从车辆CAN总线采集到的速度信号和转向通断信号经过信号处理电路的滤波、放大后传给MC9S12DG128单片机，再通过RS232串行端口把采集到的速度和转向通断信号发送到TMS320DM642单片机，TMS320DM642单片机根据车速和经过处理后的车道线得到从车辆当前位置开始到车辆与车道线开始接触时的运动时间即跨越车道时间(time to lane crossing, TLC)，然后TMS320DM642单片机根据转向信号和所得的TLC信号控制MC9S12DG128单片机是否触发发光二级管以及蜂鸣器的工作，具体控制过程如下当未采集到转向信号TLC < 0.8秒时，说明车辆中心在车道中心附近，离跨越车道时间还长，MC9S12DG128单片机不出发预警；当0. 4 < TLC < 0. 8秒时，说明车辆中心已经偏离车道中心有些距离，跨越车道时间也较短，预警待命；当TLC < 0.4秒时，说明车辆中心偏离车道中心一段距离，离跨越车道时间非常短，此时控制装置处于危险模式，MC9S12DG128单片机及时触发预警发布警告并把此时采集的图像存储到数据存储器中。由于环境的差异，使得实际采集的道路图像特征各异，为了提高算法的有效性，提高装置的可靠性，将采集的道路图像根据图像的光照特征如强光、弱光进行模式分类，并针对不同的分类进行图像预处理，主要是对原始的道路图像进行去噪和图像增强，目的是降低噪声干扰、突出图像中的有用区域。对于不同光照条件下检测出的边缘图像，采用自适应阀值的二值化分割方法，提取图像的边缘特征，再进行一些滤波处理，以期去除这些干扰。本实用新型的装置中所用的各种电子元器件均是市售的已知产品，本领域技术人员根据本实用新型的技术效果即可实现各电子元器件的连接。
权利要求1.一种基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，包括DSP单片机、与can总线连接的车辆行驶参数采集单片机、数据存储器、液晶显示器、蜂鸣器、发光二极管和安装于车辆前端的CXD图像传感器，所述CXD图像传感器通过图像解码器与DSP单片机连接，所述车辆行驶参数采集单片机、数据存储器和液晶显示器分别与DSP单片机连接，所述蜂鸣器和发光二极管分别与车辆行驶参数采集单片机连接。
2.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述DSP单片机采用TMS320DM642DSP单片机。
3.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述车辆行驶参数采集单片机采用MC9S12XS128单片机。
4.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述CCD图像传感器采用1/4" SONY机器视觉专用CXD模组。
5.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述图像解码器采用TVP5150图像解码器。
6.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述数据存储器采用Barracuda 7200存储器。
7.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述液晶显示器采用FYD12864-0402B液晶显示器。
8.如权利要求I所述的基于DSP的车道偏离警示记录装置，其特征在于，所述蜂鸣器采用CY-12055蜂鸣器，所述发光二极管采用SMD0805发光二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种基于DSP的车道偏离警示记录装置。该装置包括DSP单片机、与can总线连接的车辆行驶参数采集单片机、数据存储器、液晶显示器、蜂鸣器、发光二极管和安装于车辆前端的CCD图像传感器，所述CCD图像传感器通过图像解码器与DSP单片机连接，所述车辆行驶参数采集单片机、数据存储器和液晶显示器分别与DSP单片机连接，所述蜂鸣器和发光二极管分别与车辆行驶参数采集单片机连接。该装置通过准确分析车辆在道路中的位置信息和车辆的行驶状态，当车辆偏离车道时给予预警并记录；装置基于DSP的车道偏离警示记录装置，有极大地灵活性，是一种有效的车载安全辅助装置。
文档编号B60W30/12GK202358096SQ20112050279
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者刘永涛, 张亚岐, 李健, 杨炜 申请人:长安大学