一种双摄像头实时预警汽车碰撞系统的制作方法

本发明涉及汽车辅助驾驶技术领域，具体为：一种双摄像头实时预警汽车碰撞系统。

背景技术

近几年来，中国汽车产销量快速增长，2015年汽车销量接近2500万辆，2016年总销量接近2800万辆，居全球第一。与之相对应，中国汽车保有量持续增长，从2007年的0.57亿辆达到2016年的接近2亿辆，年复合增长率约14.8％。

中国新车评价规程(c-ncap)在2018版将开始对于行人保护的评分和试验细则有了详细的说明，这也说明了c-ncap将进一步和国际测试标准接轨。在2018版中，主动安全的评分权重也占到了15％，最大的变化点就是增加了aeb(自动制动系统)的追尾和行人评分项目。其中aeb需要预先实时获取道路前方障碍物的距离并且控制汽车、采取制动。交通部《营运客车安全技术条件》--jt/t1094-2016标准中，对9米以上营运车也做了类似规定。

双摄像头立体视觉是一门有着广阔应用前景的学科，随着光学、电子学以及计算机技术的发展，多年前已经逐渐在多个行业里实用化，不仅成为工业检测、生物医学、虚拟现实等领域的关键技术，还应用于航天遥测、军事侦察等领域。目前在国外，双目体视技术已广泛应用于生产中。但是由于成本昂贵等因素，一直没有用于汽车领域等消费领域。

双目摄像头是模拟人类双眼视觉原理，使用计算机被动感知距离的方法。从两个或者多个点观察一个物体，获取在不同视角下的图像，根据图像之间像素的匹配关系，通过三角测量原理计算出像素之间的偏移来获取物体的三维信息。得到了物体的景深信息，就可以计算出物体与相机之间的实际距离，物体三维大小，两点之间实际距离。由于浮点计算量庞大，对于成本、体积、功耗和实时性等方面一直没有达到理想效果。

技术实现要素：

发明目的：提供一种双摄像头实时预警汽车碰撞系统，以解决上述技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种双摄像头实时预警汽车碰撞系统，包括：上壳体、摄像模组、调整旋钮、下壳体、主板、两个镜头支架、警示灯和喇叭，其特征在于：所述摄像模组通过两个镜头支架铰接安装于下壳体腔体内；所述摄像模组的一端还安装有调整旋钮，且调整旋钮穿过一弧形孔安装在下壳体的外侧；所述下壳体的内部还固定安装有主板；所述下壳体的底部还安装有警示灯和喇叭，且警示灯和喇叭分别与主板连接；所述摄像模组由左像机和右像机固定安装于图像采集板之上组成，且左像机与右像机的两轴线平行；

所述摄像模组与主板通过线缆连接，接口为hdmi；

所述本发明获取空间特征点坐标的公式为：

disparity＝xleft-xright

期中，

b为：左像机右像机的轴线距离；

xc，yc，zc为：特征点空间坐标；

xleft为：左像机获取的特征点横坐标；

xright为：右像机获取的特征点横坐标；

y为：左像机和右像机的纵坐标；

f为：左像机和右像机的焦距。

所述本发明获取空间特征点步骤如下：

第一步，图像获取：获取右像机和左像机的图片；

第二步，相机标定：确定空间坐标点对应关系；

第三步，图像预处理，特征处理；

第四步，立体匹配，建立特征对应关系，该步骤还细分如下分步骤：

第1步，获取物理结构特征图像；

第2步，特征匹配；

第3步，确定位置获取视差；

第五步，确定深度图像。

所述本发明处理图像数据过程如下：

第一步，预处理：采用低通滤波处理；

第二步，校正：修正图像畸变；

第三步，边缘检测：采用自动增益变化值检测；

第四步，立体处理：使用绝对方差相关性计算，公式如下：

第五步，确定视差范围：搜寻图像中的最近匹配；

第六部，相关模板设置；

第七步，质地确认和唯一性确认。

采用上述技术方案的有益效果是：

1.本发明可以为旧机动车提供一套碰撞预警系统，安装简便。

2.本发明可以为新机动车提供一套aeb所必须的距离实时计算系统。

3.本发明结构简单，成本低，适合与大批量生产。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图2本发明底部结构示意图；

图3本发明内部结构示意图；

图4本发明成像原理；

图5本发明获取空间特征点坐标流程图；

图6本发明处理图像数据流程图；

图7本发明安装使用示意图。

图中：1.上壳体，2.摄像模组，3.调整旋钮，4.下壳体，5.主板，6.镜头支架，7.警示灯，8.喇叭，9，汽车，21.图像采集板，22.左像机，23.右像机，。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明；

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明提供一种双摄像头实时预警汽车碰撞系统包括：上壳体1、摄像模组2、调整旋钮3、下壳体4、主板5、两个镜头支架6、警示灯7和喇叭8，其特征在于：所述摄像模组2通过两个镜头支架6铰接安装于下壳体4腔体内；所述摄像模组2的一端还安装有调整旋钮3，且调整旋钮3穿过一弧形孔安装在下壳体4的外侧；所述下壳体4的内部还固定安装有主板5；所述下壳体4的底部还安装有警示灯7和喇叭8，且警示灯7和喇叭8分别与主板5连接；所述摄像模组2由左像机22和右像机23固定安装于图像采集板21之上组成，且左像机22与右像机23的两轴线平行；

所述摄像模组2与主板5通过线缆连接，接口为hdmi；

所述本发明获取空间特征点坐标的公式为：

disparity＝xleft-xright

期中，

b为：左像机22和右像机23的轴线距离；

xc，yc，zc为：特征点空间坐标；

xleft为：左像机22获取的特征点横坐标；

xright为：右像机23获取的特征点横坐标；

y为：左像机22和右像机23的纵坐标；

f为：左像机22和右像机23的焦距。

所述本发明获取空间特征点步骤如下：

第一步，图像获取：获取右像机23和左像机22的图片；

第二步，相机标定：确定空间坐标点对应关系；

第三步，图像预处理，特征处理；

第四步，立体匹配，建立特征对应关系，该步骤还细分如下分步骤：

第1步，获取物理结构特征图像；

第2步，特征匹配；

第3步，确定位置获取视差；

第五步，确定深度图像。

如图所述本发明处理图像数据过程如下：

第一步，预处理：采用低通滤波处理；

第二步，校正：修正图像畸变；

第三步，边缘检测：采用自动增益变化值检测；

第四步，立体处理：使用绝对方差相关性计算，公式如下：

第五步，确定视差范围：搜寻图像中的最近匹配；

第六部，相关模板设置；

第七步，质地确认和唯一性确认。

下面说明本发明的工作过程：

如图7所示，所述本发明在车上安装位置，位于前挡风玻璃顶端、玻璃内侧，居中。

第一步，根据车型不同，选择安装位置居中，置顶。

第二步，根据车型不同，前挡风玻璃的倾斜度不同，扭动调整旋钮3将摄像头模组2调整到到直视前方的水平平行的角度。

所述安装有本发明在汽车行驶在道路上时，启动预警功能。

第一步，本发明实时获取到前方空间特征点，如行人、汽车或其他障碍物的距离。

第二步，根据车速不同，本发明做出报警的决策也不同，根据国际上通用的ttc(碰撞时间)，一旦超过安全ttc，本发明驱动警示灯7和喇叭8给驾驶员报警。