用于警告车辆障碍物的方法和设备与流程

本发明涉及用于警告障碍物的方法和设备，并且更具体地，涉及一种直观地向驾驶员发送障碍物信息的用于警告障碍物的方法和设备。

背景技术：

为防止事故，已经在车辆中设置了各种主动安全系统。人机界面(HMI)技术已经被开发用于将各种危险警告有效地发送给驾驶员。近来，通过使用图像传感器，HMI技术已经被更广泛地用于识别周围环境。

最常见的障碍物检测/警告系统为基于超声波的停车辅助系统。该停车辅助系统识别障碍物，通过超声波测量车辆距障碍物的距离，并且如果车辆与障碍物之间的距离小，则以声音警告驾驶员。驾驶员可通过警告声识别障碍物是否存在，但障碍物的位置信息却并未被提供。在现有技术中，障碍物的估计位置通过HMI告知。

当障碍物存在于预定义区域中时，基于后置照相机的障碍物检测/警告系统通过改变障碍物图像的整个轮廓的颜色(例如，红色)使驾驶员能够识别障碍物。然而，由于现有技术改变了边界的颜色，并且仅显示障碍物是否存在，所以驾驶员必须直接确认障碍物的位置。

在现有技术中，基于全景监控系统(AVM)的障碍物检测/警告系统可检查障碍物是否存在于车辆的各方向，但驾驶员必须直接确认障碍物的准确位置。

提供使用HMI将高度饱和的颜色叠加在检测到的障碍物上或将障碍物显示在方块中的监视系统。该方法直观地提供了检测到的对象的位置以及障碍物的存在。然而，由于高度饱和的颜色的使用，该监视系统会提供不精确的障碍物信息，并且当检测到的障碍物的数量巨大时，HMI的复杂性就增加，因此就不能保证安全驾驶。

技术实现要素：

本发明的一方面提供一种用于警告障碍物的方法和设备，通过对由图像传感器捕获的图像进行亮度调节改善障碍物的可见性与可观察性，该方法和设备将障碍物信息直观地发送给驾驶员。

根据本发明构思的示例性实施例，用于警告车辆障碍物的设备包括配置成通过至少两个图像传感器拍摄车辆周围的图像的图像获取装置。图像分割装置配置成将通过至少两个图像传感器中的一个图像传感器所获取的当前参考图像以对象块分割。运动估计器配置成估计由图像分割装置所分割的每个分割块中的对象的二维运动信息。变化估计器配置成估计分割块中的对象与车辆之间的距离信息。相对运动估计器配置成通过将二维运动信息和距离信息结合，估计分割块中的对象的三维相对运动信息。碰撞时间估计器配置成通过使用三维相对运动信息估计分割块中的对象与车辆之间的碰撞时间。图像处理器配置成根据碰撞时间以预定义的比率调节相应分割块的亮度。显示器配置成显示通过图像处理器处理的图像。

至少两个图像传感器可以水平布置地安装在车辆上。

对象可以为障碍物。

运动估计器可通过将当前参考图像和先前参考图像比较来估计二维运动信息。

通过使用当前参考图像与通过另一个图像传感器获取的对照图像之间的相关性来估计变化，变化估计器可估计距离信息。

通过使用当前参考图像与先前参考图像之间的时间差和三维相对运动信息，碰撞时间估计器可估计分割块中的对象与车辆之间的碰撞时间。

如果碰撞时间小于阈值时间，图像处理器就可以向相应分割块的轮廓添加阴影效果。

本发明可进一步包括警告输出端，其配置成如果碰撞时间小于阈值时间就输出警告信号。

根据本发明构思的另一个示例性实施例，用于警告车辆障碍物的方法包括通过至少两个图像传感器拍摄车辆周围的图像。将通过至少两个图像传感器中的一个图像传感器所获取的当前参考图像以对象块分割。估计每个被分割的分割块中的对象的二维运动信息和距离信息。通过将二维运动信息和距离信息结合，估计分割块中的对象的三维相对运动信息。通过使用三维相对运动信息，估计分割块中的对象与车辆之间的碰撞时间。通过根据碰撞时间以预定义的比率调节相应分割块的亮度来显示图像。

通过将当前参考图像和先前参考图像比较可估计二维运动信息。

通过使用当前参考图像与通过另一个图像传感器获取的对照图像之间的相关性来估计变化可估计距离信息。

通过使用当前参考图像与先前参考图像之间的时间差和三维相对运动信息，估计碰撞时间的步骤估计分割块中的对象与车辆之间的碰撞时间。

该方法进一步包括，如果碰撞时间小于阈值时间就向相应分割块的轮廓添加阴影效果。

该方法进一步包括，如果碰撞时间小于阈值时间就输出警告信号的步骤。

根据本发明，通过对由图像传感器捕获的图像进行亮度调节而改善障碍物的可见性和可观察性，可将障碍物信息直观地发送给驾驶员。

本发明可提供障碍物的位置信息以及障碍物的存在。

另外，通过使用增加图像中障碍物亮度的高对比度效果并且对障碍物的轮廓使用阴影效果，本发明可将驾驶员的眼睛引导到障碍物，并且因此改善障碍物的可见性和可观察性，

本发明可基于碰撞时间通过警告进一步将驾驶员的眼睛引导到碰撞风险大的障碍物。

附图说明

结合附图，本发明的以上和其他目标、特征和优点从以下详细说明中将更显而易见。

图1为示出根据本发明构思实施例的用于警告车辆障碍物的设备的方框配置图。

图2为示出根据本发明构思实施例的用于警告车辆障碍物的方法的流程图。

图3为示出根据本发明构思实施例的障碍物信息显示屏的示例图。

附图标记列表：

10：图像获取装置

11：第一图像传感器

12：第二图像传感器

20：图像分割装置

30：运动估计器

40：变化估计器

50：相对运动估计器

60：碰撞时间估计器

70：图像处理器

80：显示器

90：警告输出端

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的实施例。

根据本发明，通过调节由图像传感器捕获的图像的亮度，改善障碍物图像的可见性与可观察性，从而可将障碍物的信息直观、高效地发送给驾驶员。

图1为示出根据本发明构思实施例的用于警告车辆障碍物的设备的方框配置图。

如图1所示，根据本发明的用于警告车辆障碍物的设备包括图像获取装置10、图像分割装置20、运动估计器30、变化估计器40、相对运动估计器50、碰撞时间估计器60、图像处理器70、显示器80和警告输出端90。

图像获取装置10安装在车辆上，并且获取车辆周围的图像。图像获取装置10包括水平布置并且安装在车辆上的第一图像传感器11和第二图像传感器12。例如，第一照相机和第二照相机可分别水平安装在车辆左前侧和右前侧。在本公开中，示出的图像获取装置10包括两个图像传感器11、12，但图像获取装置10可具有多于两个图像传感器。

将通过第一图像传感器11和第二图像传感器12拍摄的图像中的一个图像用作当前参考图像。以下将描述根据本发明构思的示例性实施例的将通过第一图像传感器11拍摄的图像用作参考图像的实例。

图像分割装置20基于颜色信息和轮廓信息将通过图像获取装置10所获取的当前参考图像以对象块分割。在此，对象意味着障碍物。

通过比较每个分割块的当前参考图像与先前参考图像，运动估计器30估计每个分割块的二维运动(2D运动)信息。即，运动估计器30估计每个分割块中的障碍物(对象)的二维运动信息。

通过估计每个分割块的当前参考图像与对照图像之间的变化，变化估计器40估计每个分割块中障碍物与其车辆间的距离信息。在此，对照图像为未被选作参考图像的图像，并且发送自第二图像传感器12。

通过将每个分割块的二维运动信息和距离信息结合，相对运动估计器50估计每个分割块的三维相对运动信息。换句话说，相对运动估计器50提取分割块中的对象的三维相对运动信息。

通过使用当前参考图像与先前参考图像间的时间差和三维相对运动信息，碰撞时间估计器60估计每个分割块中的对象与车辆间的碰撞时间(距碰撞的时间(time to collision，缩写为TTC))。在此，碰撞时间为直到车辆与障碍物碰撞所经过的时间。

图像处理器70根据碰撞时间将每个分割块的亮度主动调节到预设比率。如果碰撞时间小于阈值时间，则图像处理器70向每个分割块的最外面的轮廓添加阴影效果。即是说，如果检测到与通过图像获取装置10所获取的图像中的障碍物碰撞的风险，则图像处理器70就在相应图像中向障碍物的轮廓添加阴影效果。

显示器80输出通过图像处理器70处理的图像。显示器80实施为液晶显示器(LCD)、平视显示器(HUD)、发光二极管(LED)显示器、透明显示器等。

如果碰撞时间小于阈值时间，警告输出端90就输出警告信号。此时，警告信号可实施为发光元件的灯光、声频信号、语音信号等的组合。

图2为示出根据本发明构思实施例的用于警告车辆障碍物的方法的流程图，且图3为示出根据本发明构思实施例的障碍物信息显示屏的示例图。用于警告车辆障碍物的设备(下文中称为障碍物警告设备)通过至少两个图像传感器获取车辆周围的图像，并且将所获取的图像中的一个图像设为当前参考图像(S11)。例如，障碍物警告设备选择通过第一图像传感器11和第二图像传感器12中的第一图像传感器11输入的图像作为当前参考图像。在本公开中，选择一个参考图像，但也可选择多于两个参考图像。

基于颜色信息和轮廓信息，图像分割装置20将通过预设的图像传感器输入的当前参考图像以对象块分割(S12)。在此，对象可为障碍物。

而且，障碍物警告设备估计每个被图像分割装置20分割的块的二维运动信息和距离信息(S13)。在此，通过比较当前参考图像和先前参考图像，运动估计器30估计每个分割块的对象的二维运动信息。通过使用每个分割块的当前参考图像与先前参考图像之间的相关性，变化估计器40估计变化，并且通过变化估计来估计每个分割块的对象与自己的车辆间的距离信息。即是说，运动估计器30估计对象的二维运动信息和距离信息，并且变化估计器40估计车辆到对象的距离。

通过将每个分割块的二维运动信息和距离信息结合，相对运动估计器50估计每个分割块的三维相对运动信息(S14)。换句话说，通过将每个对象的二维运动信息和距离信息结合，相对运动估计器50估计每个对象的三维相对运动信息。

通过使用当前参考图像与先前参考图像之间的时间差和三维相对运动信息，碰撞时间估计器60估计每个分割块中的对象与车辆间的碰撞时间(距碰撞的时间(TTC))(S15)。

图像处理器70根据碰撞时间以预设的比率主动调节每个分割块的亮度(S16)。在此，通过图像获取装置10所获取的图像中的对象(障碍物)与车辆间的碰撞时间变得越小，则每个分割块就变得越亮。

如果碰撞时间小于阈值时间，图像处理器70就向相应分割块的最外面的轮廓添加阴影效果(S17、S18)。换句话说，如图3所示，如果在通过图像获取装置10所获取的图像中检测到有碰撞风险的对象，图像处理器70就向相应对象的最外面的轮廓添加阴影效果。

然后，图像处理器70将图像处理过的图像输出到显示器80。此时，如果碰撞时间小于阈值时间，警告输出端90就输出警告信号。

如图3所示，由于本发明在通过图像传感器所获取的图像中识别出障碍物，并且通过调节亮度以及向相应的障碍物应用阴影效果而改善了障碍物的可见性与可观察性，所以驾驶员可直观且迅速地识别图像中的障碍物。