一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统及方法，系统包括接口处理单元、左后视摄像头、右后视摄像头、左数字信号处理单元、右数字信号处理单元和电源模块，所述的左后视摄像头安装在汽车左后视镜处，采集汽车左侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给左数字信号处理单元，右后视摄像头安装在汽车右后视镜处，采集汽车后侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给右数字信号处理单元，经左数字信号处理单元和右数字信号处理单元处理后的图像信息传输给接口处理单元，接口处理单元控制报警装置工作，电源模块给其他模块供电。
【专利说明】一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明公开一种车辆检测及警告系统，特别是一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车产业的逐渐发展，汽车保有量日益增加，汽车给人们生活带来的方便与快捷不言而喻，汽车行业的蓬勃发展给经济带来很大的贡献，但同时也产生一系列社会问题，其中交通事故是最严重的问题。据统计，2011年中国共发生210812起，死亡人数:62387人。其中绝大部分事故的起因是司机鲁莽驾驶，不遵守交通规则所致，此中很大一部分是司机在超车过程中发生车辆碰撞，虽然汽车上都装有后视镜，司机可在超车或转弯时，通过后视镜观看后面的车辆情况，但是，一方面后视镜受其安装位置等限制，存在一定的后视盲区，另一方面由于驾驶经验或侥幸心理等因素，使得其即使看到有车辆，仍然变道超车或转弯，进而发生交通事故。
【发明内容】
[0003]针对上述提到的现有技术中的汽车在变道超车或转弯时容易发生车祸事故的缺点，本发明提供一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统及方法，其通过两个摄像头分别检测汽车左右两侧盲区内的车辆情况，并根据情况发出报警信息，通知司机，可有效避免车辆在变道超车或转弯时发生交通事故。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统，系统包括接口处理单元、左后视摄像头、右后视摄像头、左数字信号处理单元、右数字信号处理单元和电源模块，所述的左后视摄像头安装在汽车左后视镜处，采集汽车左侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给左数字信号处理单元，右后视摄像头安装在汽车右后视镜处，米集汽车后侧3米及汽车后保险杠后方3米沮围内的图像，并将图像传输给右数字信号处理单元，经左数字信号处理单元和右数字信号处理单元处理后的图像信息传输给接口处理单元，接口处理单元控制报警装置工作，电源模块给其他模块供电。
[0005]一种采用上述的系统实现基于机器视觉的盲区车辆检测及警告方法，该方法包括下述步骤:
[0006]A、汽车点火，系统通电启动；
[0007]B、在汽车未行走前系统进入空闲模式，此时并不会运行盲区车辆检测；
[0008]C、两个摄像头分别以每秒25帧或30帧的速度向相应的数字信号处理单元发送视
频信号；
[0009]D、数字信号处理单元把视频信号转化为RGB格式的彩色图片；
[0010]E、YUV编码:把取得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y，即U、B-Y,即V ；[0011]F、对图像进行Hough变换，对图像中物体的边缘进行检测分析；
[0012]G、盲区车辆识别:分析图像中的物体是否与车身外框形状相似，若分析结果为有车辆在盲区，则进入H流程；
[0013]H、检测转向灯或方向盘倾角；
[0014]1、若盲区有车辆，同时汽车又将要驶入对应车道，则发送警告信号。
[0015]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:
[0016]所述的接口处理单元通过I/O 口或CAN bus总线与方向盘角度传感器或汽车转向灯连接，采集方向盘角度信息或转向灯信息。
[0017]所述的电源模块为电源接口，电源接口与汽车电源连接，通过汽车电源给系统供电。
[0018]所述的汽车未行走前为汽车时速小于10KPH。
[0019]所述的警告信号根据危险程度发出预定的警告信息:若盲区有车，但汽车并不转向有车的方向，则只发出视觉警告；若盲区有车且汽车将要驶入相应车方向，则同时发出视觉与触觉振动警告。
[0020]本发明的有益效果是:本发明采用先进的计算机视觉模式识别算法，结合高速数字信号处理器对安装在车辆后视镜上的摄像头行车路况实时分析，可以在检测到盲区区域有车辆，且司机同时要转到相应车道的情况下向驾驶员发出视觉，听觉或触觉方面的警告，以提示司机注意安全行驶，有效减少事故发生。
[0021]下面将结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明电路方框图。
[0023]图2为本发明结构示意图。
[0024]图3为本发明使用状态示意图。
[0025]图4为本发明系统流程图上半部。
[0026]图5为本发明系统流程图下半部。
[0027]图中，1-车体，2-左后视镜，3-右后视镜，4-左后视摄像头，5-右后视摄像头，6-警告面板。
【具体实施方式】
[0028]本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
[0029]请参看附图1和附图2，本发明中的基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统主要包括接口处理单元、左后视摄像头4、右后视摄像头5、左数字信号处理单元、右数字信号处理单元和电源模块，本实施例中，接口处理单元采用单片机。其中左后视摄像头4安装在汽车车体I的左后视镜2处，采集汽车左侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给左数字信号处理单元，右后视摄像头5安装在汽车车体I的右后视镜3处，采集汽车后侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给右数字信号处理单元，经左数字信号处理单元和右数字信号处理单元处理后的图像信息传输给接口处理单元，接口处理单元控制报警装置工作，电源模块给其他模块供电，本实施例中，电源模块为电源接口，电源接口与汽车电源连接，通过汽车电源(即汽车电池，12V或24V)给系统供电。本实施例中，单片机接口处理单元通过I/o 口或CAN bus总线与方向盘角度传感器或汽车转向灯连接，采集方向盘角度信息或转向灯信息，从而获取汽车转向信号，并传送给数字信号处理单元。本实施例中，数字信号处理单元采用DSP高速数字信号处理器，DSP高速数字信号处理器通过安装在后视镜的摄像头获取行车中的路况影像，结合车速信息进行复杂的机器视觉识别，智能识别盲区区域是否有车辆。DSP高速数字信号处理器处理对获取的行车图像进行处理和模式识别，对左、右后视镜物体的大小，形状等来区分是车辆或其他物体。DSP高速数字信号处理器会根据将要碰撞的概率使单片机接口处理单元通过CAN bus总线发送不同等级的警告信息给警告面板6，独立的警告面板6在收到警告信息后将在面板上向驾驶员显示不同的警告信息。
[0030]本发明通过线束和连接器连接到电源和警告面板6。用户只需插上连接器即可，SP插即用无需进行复杂设置，方便快捷。
[0031]请参看附图3，本发明中盲区为本发明自定义的概念，其是指:
[0032]A线:离车身左侧边线3米处；
[0033]B线:车身左侧边线；
[0034]C线:车身右侧边线；
[0035]D线:离车身右侧变现3米处；
[0036]E线:车辆前排乘客视觉极限线；
[0037]F线:车后保险杠边线；
[0038]G线:离车身后保险杠3米处；
[0039]图3中阴影区域即为盲区，即车辆左侧为A线、B线、G线和E线圈出的区域，车辆后侧为C线、D线、G线和E线圈出的区域。
[0040]请参看附图4和附图5，本发明的基于机器视觉的盲区车辆检测及警告的方法包括下述步骤:
[0041]A、汽车点火，系统通电启动；
[0042]B、在汽车未行走(本实施例中，将时速小于10KPH，即时速小于10千米每小时定义为汽车未行走，此时司机有充足的时间处理突发事件)前系统进入空闲模式，此时并不会运行盲区车辆检测；
[0043]C、两个摄像头分别以每秒25帧(PAL制式下进行视频采集)或30帧(NTSC制式下进行视频采集)的速度向相应的DSP高速数字信号处理器发送视频信号；
[0044]D、DSP高速数字信号处理器把相应的视频信号转化为RGB格式的彩色图片；
[0045]E、YUV编码:DSP高速数字信号处理器把取得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y (即U) ,B-Y (BP V)，如果只有Y信号分量而没有U、V信号分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像；
[0046]F、对图像进行Hough变换，对图像中物体的边缘进行检测分析；
[0047]G、盲区车辆识别:分析图像中物体是否与车身外框形状相似，若分析结果为有车辆在盲区，则进入H流程；
[0048]H、检测转向灯或方向盘倾角；[0049]1、若盲区内有车辆，同时车辆将要驶入对应车道，则单片机接口处理单元通过CANbus向警告面板6发送警告信号。警告面板6收到信号后，根据危险程度发出预定的警告信息:若盲区有车，但自身车辆并不转向该方向，则只发出视觉警告；若盲区有车且自身车辆将要驶入相应车方向，则发出视觉与触觉振动警告。
[0050]本发明采用先进的计算机视觉模式识别算法，结合高速数字信号处理器对安装在车辆后视镜上的摄像头行车路况实时分析，可以在检测到盲区区域有车辆，且司机同时要转到相应车道的情况下向驾驶员发出视觉，听觉或触觉方面的警告，以提示司机注意安全行驶，有效减少事故发生。
【权利要求】
1.一种基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统，其特征是:所述的系统包括接口处理单元、左后视摄像头、右后视摄像头、左数字信号处理单元、右数字信号处理单元和电源模块，所述的左后视摄像头安装在汽车左后视镜处，采集汽车左侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给左数字信号处理单元，右后视摄像头安装在汽车右后视镜处，采集汽车后侧3米及汽车后保险杠后方3米范围内的图像，并将图像传输给右数字信号处理单元，经左数字信号处理单元和右数字信号处理单元处理后的图像信息传输给接口处理单元，接口处理单元控制报警装置工作，电源模块给其他模块供电。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统，其特征是:所述的接口处理单元通过I/O 口或CAN bus总线与方向盘角度传感器或汽车转向灯连接，采集方向盘角度信息或转向灯信息。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的盲区车辆检测及警告系统，其特征是:所述的电源模块为电源接口，电源接口与汽车电源连接，通过汽车电源给系统供电。
4.一种采用如权利要求1或2或3所述的系统实现基于机器视觉的盲区车辆检测及警告方法，其特征是:所述的方法包括下述步骤: A、汽车点火，系统通电启动； B、在汽车未行走前系统进入空闲模式，此时并不会运行盲区车辆检测； C、两个摄像头分别以每秒25帧或30帧的速度向相应的数字信号处理单元发送视频信号; D、数字信号处理单元把视频信号转化为RGB格式的彩色图片； E、YUV编码:把取得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y，即U、B-Y,即V: F、对图像进行Hough变换，对图像中物体的边缘进行检测分析； G、盲区车辆识别:分析图像中的物体是否与车身外框形状相似，若分析结果为有车辆在盲区，则进入H流程； H、检测转向灯或方向盘倾角； 1、若盲区有车辆，同时汽车又将要驶入对应车道，则发送警告信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是:所述的汽车未行走前为汽车时速小于IOKPH。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征是:所述的警告信号根据危险程度发出预定的警告信息:若盲区有车，但汽车并不转向有车的方向，则只发出视觉警告；若盲区有车且汽车将要驶入相应车方向，则同时发出视觉与触觉振动警告。
【文档编号】B60Q9/00GK103832380SQ201210486564
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】余曦 申请人:深圳华一汽车科技有限公司