基于机器视觉的夜间安全会车系统及该系统的控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于机器视觉的夜间安全会车系统及该系统的控制方法，会车系统包括光电成像系统、数字信号处理及控制系统、夜视系统；光电成像系统用于采集数字图像信号并将该信号传送给数字信号处理及控制系统，数字信号处理及控制系统根据处理后的数字信息控制远光灯和近光灯进行切换，同时控制夜视系统的开启和关闭；本系统不依赖对方车辆是否安装灯光控制系统就可同时减小双方会车时远光灯的干扰，同时本发明的系统简单可靠，误判率低，可以和行车记录仪相结合，具有很强的实用价值和经济价值。
【专利说明】基于机器视觉的夜间安全会车系统及该系统的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于车辆安全【技术领域】，涉及车辆会车系统，特别涉及一种基于机器视觉的夜间安全会车系统及该系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]车辆夜间会车时，一方的远光灯会对另一方造成很大的干扰，使驾驶员短时间内无法看清前方路况，极易造成车祸，类似案例不胜枚举，另一方面，远光灯对于夜间行车时驾驶员发现距离较远的行人等无主动光源的物体有很重要的作用。
[0003]为了减小会车时远光灯对驾驶员造成的影响，一般靠人工转换远、近光灯。但是由于种种原因，驾驶员经常忽略关闭远光灯，给行车安全带来隐患。而且，目前夜间会车系统大部分采用的是光敏电阻，有很大的局限性，路灯、霓虹灯或者其他路边辅助光源均会对光敏电阻产生影响。在本车远光灯干扰范围外的机动车照明设施也会对光敏电阻传感器产生影响，导致远光灯在错误的时间关闭。同时在实际应用中，要想降低会车时来车远光灯造成的干扰，主要依赖于来车是否装有类似灯光控制系统，局限性较大。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种基于机器视觉的夜间安全会车系统及该系统的控制方法，用于本车辆在使用远光灯时减轻对其他车辆造成的炫目情况，并在对面车辆开启远光灯时为本车司机提供辅助视野。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]基于机器视觉的夜间安全会车系统，包括光电成像系统、数字信号处理及控制系统、夜视系统；光电成像系统用于采集数字图像信号并将该信号传送给数字信号处理及控制系统，数字信号处理及控制系统根据处理后的数字信息控制远光灯和近光灯进行切换，同时控制夜视系统的开启和关闭。
[0007]所述数字信号处理及控制系统包括图像处理器和远近光灯控制器，光电成像系统的摄像头通过视频输入接口与图像处理器连接，图像处理器分别与远近光灯控制器和夜视系统连接。
[0008]所述图像处理器连接有语音提示模块。
[0009]所述夜视系统为红外夜视系统包括红外摄像头和显示器，红外夜视系统通过继电器与图像处理器连接，由继电器控制器供电系统的通断。
[0010]所述语音提示模块为扬声器。
[0011]一种夜间安全会车系统的控制方法，包括以下步骤:
[0012](I)通过光电成像系统采集视屏图像，统计图像中的亮度信息，亮度达到一定程度即认为是光源，然后通过计算光源中R、G、B三基色所占的比例判断是否为汽车头灯，若有满足汽车头灯颜色的光源即认为有潜在的来车；
[0013](2)当画面中存在满足汽车头灯的光源时对视频图像进行二值化处理，将其中满足条件的光源提取出来，计算出光源的数量和位置；
[0014](3)对该光源的位置进行判定，是否位于远光灯干扰范围内，如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则进行远近光灯切换；
[0015](4)然后利用区域生长算法计算出每个光源的大小，通过统计光源的大小确定该光源是否会对本车司机造成眩光效果；如果存在眩光的可能性则开启本车的红外夜视监控系统为司机提供辅助视野。
[0016]步骤(3)中如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则先语音提示驾驶员即将进行远近光灯切换，然后再进行远近光灯切换。
[0017]步骤(3)中如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则将远光灯切换为近光灯，持续两秒后重新打开远光灯；然后，重新判定是否仍有位于远光灯干扰范围内的汽车头灯，如果有，则在远光灯开启两秒后重新关闭两秒钟，然后重新判定。
[0018]本发明的有益效果如下:
[0019]本发明的基于机器视觉的夜间安全会车系统，包括光电成像系统、数字信号处理及控制系统、夜视系统；将光电成像系统采集到的视屏图像送入数字信号处理及控制系统处理后，根据处理后的图形信息判断是否有来车，若有来车则切换远光灯和近光灯，避免对迎面驶来的车辆造成干扰，同时当来车远光灯忘记关闭，给本车驾驶造成干扰时，打开夜视系统，为驾驶员提供辅助视野，帮助本车安全驾驶。本系统不依赖对方车辆是否安装灯光控制系统就可同时减小双方会车时远光灯的干扰，同时本发明的系统简单可靠，误判率低，可以和行车记录仪相结合，具有很强的实用价值和经济价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明会车系统的系统框图
[0021]图2为本发明会车系统的工作流程图
[0022]图3为本发明控制方法的流程图
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，提供了一种基于机器视觉的夜间安全会车系统，包括摄像头7，图像处理器1、红外夜视系统；摄像头7用于采集视屏图像并将该视屏图像传送给图像处理器I，图像处理器I根据处理后的图像信息控制远光灯和近光灯进行切换，同时控制红外夜视系统的开启和关闭。摄像头7通过视频输入接口 6与图像处理器I连接，图像处理器I分别与远近光灯控制器2和红外夜视系统连接，图像处理器I还连接有语音提示模块3。红外夜视系统包括红外摄像头4和显示器5，红外夜视系统通过继电器与图像处理器I连接，由继电器控制器供电系统的通断。
[0024]如图2，使用时首先摄像头固定于内後视镜和前档玻璃间或内後视镜下方，用于采集汽车对面的图像，当夜间行车时，驾驶员将夜间会车系统打开，摄像头和图像处理系统处于工作状态。如拍摄图像内存在光源，判断其是否会对驾驶员造成眩光效果，如果存在眩光光源则通过继电器开启夜间红外夜视系统为驾驶员提供辅助视野。另一方面判断本车远光灯干扰范围内是否存在主动光源，若存在主动光源的同时本车远光灯处于开启状态，则通过扬声器语音提示驾驶员即将远近光灯切换，防止忽然的灯光变化影响司机的判断。然后系统通过远近光灯控制器进行远近光灯的切换，约每2秒进行一次切换。
[0025]通过摄像头采集的图形判断是否有来车，来车光源是否为影响本车驾驶的眩光，进而切换远近光灯，避免给来车造成驾驶干扰，若来车对本车驾驶干扰则开启红外夜视系统，为驾驶员提供辅助视野，保证驾驶安全。
[0026]如图3所示，本发明还提供一种基于机器视觉的夜间安全会车系统的控制方法，包括以下步骤:
[0027](I)通过摄像头采集视屏图像，统计图像中的亮度信息，亮度达到一定程度即认为是光源，然后通过计算光源中R、G、B三基色所占的比例判断是否为汽车头灯，满足汽车头灯颜色的光源即认为有潜在的来车；
[0028](2)当画面中存在满足汽车头灯的光源时对视频图像进行二值化处理，将其中满足条件的光源提取出来，计算出光源的数量和位置；
[0029](3)对该光源的位置进行判定，是否位于远光灯干扰范围内(一般远光灯干扰范围近似于一个梯形)，如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则先语音提示驾驶员即将进行远近光灯切换，然后进行远近光灯切换，约两秒切换一次。然后判定是否仍有位于远光灯干扰范围内的汽车头灯，如果有，则在远光灯开启2秒后重新关闭两秒钟，然后重新判定。
[0030](4)然后利用区域生长算法计算出每个光源的大小，通过统计光源的大小确定该光源是否会对本车司机造成眩光效果；如果存在眩光的可能性则开启本车的红外夜视监控系统为司机提供辅助视野。
[0031]通过以上方法可以快速判断对面光源是否为车灯，进而快速识别光源的位置和数量，为会车系统提供参考，进行远近光灯切换和红外夜视系统的开启和关闭，保证来车和本车驾驶的驾驶安全，减少交通事故发生，相比现有的会车系统，本方法简单，识别速度快，不会因外界其他光源而影响远近光灯的切换，判断准确率高。
【权利要求】
1.基于机器视觉的夜间安全会车系统，其特征在于:包括光电成像系统、数字信号处理及控制系统、夜视系统；光电成像系统用于采集数字图像信号并将该信号传送给数字信号处理及控制系统，数字信号处理及控制系统根据处理后的数字信息控制远光灯和近光灯进行切换，同时控制夜视系统的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的夜间安全会车系统，其特征在于:所述数字信号处理及控制系统包括图像处理器(I)和远近光灯控制器(2)，光电成像系统的摄像头(7 )通过视频输入接口( 6 )与图像处理器(I)连接，图像处理器(I)分别与远近光灯控制器(2)和夜视系统连接。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的夜间安全会车系统，其特征在于:所述图像处理器(I)连接有语音提示模块(3 )。
4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的夜间安全会车系统，其特征在于:所述夜视系统为红外夜视系统包括红外摄像头(4)和显示器(5)，红外夜视系统通过继电器与图像处理器(I)连接，由继电器控制器供电系统的通断。
5.根据权利要求3所述的基于机器视觉的夜间安全会车系统，其特征在于:所述语音提不模块(3)为扬声器。
6.一种权利要求1夜间安全会车系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤: (1)通过光电成像系统采集视屏图像，统计图像中的亮度信息，亮度达到一定程度即认为是光源，然后通过计算光源中R、G、B三基色所占的比例判断是否为汽车头灯，若有满足汽车头灯颜色的光源即认为有潜在的来车； (2)当画面中存在满足汽车头灯的光源时对视频图像进行二值化处理，将其中满足条件的光源提取出来，计算出光源的数量和位置； (3)对该光源的位置进行判定，是否位于远光灯干扰范围内，如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则进行远近光灯切换； (4)然后利用区域生长算法计算出每个光源的大小，通过统计光源的大小确定该光源是否会对本车司机造成眩光效果；如果存在眩光的可能性则开启本车的红外夜视监控系统为司机提供辅助视野。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于:步骤(3)中如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则先语音提示驾驶员即将进行远近光灯切换，然后再进行远近光灯切换。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于:步骤(3)中如果位于远光灯干扰范围内同时本车远光灯处于打开状态，则将远光灯切换为近光灯，持续两秒后重新打开远光灯；然后，重新判定是否仍有位于远光灯干扰范围内的汽车头灯，如果有，则在远光灯开启两秒后重新关闭两秒钟，然后重新判定。
【文档编号】B60Q5/00GK103434442SQ201310379827
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】何国经, 李知达, 刘延 申请人:西安电子科技大学