应用于智能驾驶汽车的图像采集装置及其采集方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种应用于智能驾驶汽车的图像采集装置及其采集方法。

背景技术：

当前自动驾驶汽车技术迅速发展，而图像识别技术是其重要的环境感知渠道之一。在典型的依赖视觉的自动驾驶方案中，进行图像采集是最为基础和关键的一步。当前通用的图像采集方案是使用固定的频率进行图像采集，并且将采集到的图像全部发送给处理器进行处理，这在一定程度上满足了大部分的使用场景，却具有不能很好地根据实际使用需求进行数据采集的缺点：

1、在系统不需要大量数据时造成数据和算力浪费；

2、在系统需要更加高频的图像数据的时候，如汽车在紧急变道或复杂交通环境中等情况时，不能按照需求提供足够多的图像数据。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种应用于智能驾驶汽车的图像采集装置，不仅能够实现图像数据的稳定采集，而且能够根据控制系统的指令进行图像采集频率的动态调整，更好了满足了特殊或复杂自动驾驶场景下对图像的需求，同时还避免了控制系统的数据和算力浪费。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于智能驾驶汽车的图像采集装置，包括：

图像采集单元，其采集图像数据；

触发单元，其与车辆的控制系统相连接，所述触发单元根据所述控制系统的指令触发所述图像采集单元进行图像采集，并根据所述控制系统的指令控制所述图像采集单元采集图像的频率。

优选的是，所述的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，所述图像采集单元为可触发式相机。

优选的是，所述的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，所述触发单元上设置有电源接口和通信接口；

所述电源接口与所述图像采集单元连接，以为所述图像采集单元提供电源，并向所述图像采集单元发送触发信号；

所述通信接口与所述控制系统连接，以由所述控制系统获取所述指令。

优选的是，所述的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，所述图像采集单元上设置有输出接口，所述控制系统通过所述输出接口获取所述图像采集单元拍摄的图像。

优选的是，所述的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，所述控制系统实时获取所述车辆的行驶速度，并根据所述行驶速度生成控制所述图像采集单元采集图像的频率的指令。

优选的是，所述的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，所述控制系统实时获取所述车辆的行驶位置，并根据所述行驶位置生成控制所述图像采集单元采集图像的频率的指令。

优选的是，所述的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，所述控制系统将由所述图像采集单元获取的图像输入预设的深度学习模型，并根据由所述深度学习模型得到的结果生成控制所述图像采集单元采集图像的频率的指令；

其中，所述深度学习模型通过行驶条件下车辆前方包含其他各种车辆、行人或物体的图像的样本图像数据训练得到。

一种应用于智能驾驶汽车的图像采集的方法，包括如下步骤：

s1、车辆的控制系统生成图像采集频率的控制指令；

s2、所述车辆的图像采集单元依据所述控制指令获取图像。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置中，通过车辆本身的控制系统决定需要车辆行驶过程中的图像数据的数量，并生成指令发送给触发单元，使得所述应用于智能驾驶汽车的图像采集装置的触发单元能够根据指令控制图像采集单元采集图像的频率，即实现了图像采集频率根据车辆行驶的具体情况动态调整的目的，避免了现有技术中采用统一频率进行图像获取和处理的数据和算力浪费，也能够使得自动驾驶在特殊或复杂驾驶环境下获取更多的图像，以更好的指导自动驾驶，进一步提高了自动驾驶的安全性和智能性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明提供的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置的框架结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1所示，一种应用于智能驾驶汽车的图像采集装置，包括：图像采集单元，其采集图像数据。

触发单元，其与车辆的控制系统相连接，所述触发单元根据所述控制系统的指令触发所述图像采集单元进行图像采集，并根据所述控制系统的指令控制所述图像采集单元采集图像的频率。

在上述方案中，通过车辆本身的控制系统决定需要车辆行驶过程中的图像数据的数量，并生成指令发送给触发单元，使得所述应用于智能驾驶汽车的图像采集装置的触发单元能够根据指令控制图像采集单元采集图像的频率，即实现了图像采集频率根据车辆行驶的具体情况动态调整的目的，例如：在平坦车辆行人很少的环境下驾驶时，可以减少图像获取的频率，避免了现有技术中采用统一频率进行图像获取和处理的数据和算力浪费，而在比较拥堵的道路上行驶时，也能够使得自动驾驶在诸如集市、乡间小道等特殊或复杂驾驶环境下获取更多的图像，以更好的指导自动驾驶，进一步提高了自动驾驶的安全性和智能性。

一个优选方案中，所述图像采集单元为可触发式相机。

在上述方案中，可触发式相机在触发单元的触发下能够按照给定的频率进行图像的获取，且成本较低，当然，图像采集单元也可以设置为红外相机、普通摄像机或红外摄像机等任意可在触发单元触发下进行图像采集的设备。

一个优选方案中，所述触发单元上设置有电源接口和通信接口。

所述电源接口与所述图像采集单元连接，以为所述图像采集单元提供电源，并向所述图像采集单元发送触发信号。

所述通信接口与所述控制系统连接，以由所述控制系统获取所述指令。

在上述方案中，通过在触发单元上设置电源接口和通信接口，方便所述触发单元和图像采集单元以及控制系统连接，其中，电源接口和图像采集单元通过线束连接，使得触发单元能够为图像采集单元提供电源，以保证图像采集单元的正常启动、工作和关闭，通过电源接口也能将触发单元由控制系统获取的控制所述图像采集单元获取图像的频率的指令发送至图像采集单元，以使图像采集单元根据该指令进行图像触发，从而实现图像采集频率的动态调整；通信接口和控制系统通过线束的连接，使得控制系统生成的控制图像采集单元拍摄频率的指令通过通信接口发送给触发单元。

一个优选方案中，所述图像采集单元上设置有输出接口，所述控制系统通过所述输出接口获取所述图像采集单元拍摄的图像。

在上述方案中，通过图像采集单元上输出接口的设置，使得控制系统通过输出接口和图像采集单元相连接，并由图像采集单元获取图像数据，以在对图像数据处理后控制车辆的自动驾驶。

一个优选方案中，所述控制系统实时获取所述车辆的行驶速度，并根据所述行驶速度生成控制所述图像采集单元采集图像的频率的指令。

在上述方案中，车辆在自动驾驶状态时车速是影响车辆行驶安全性的一个重要因素，因而控制系统通过实时获取的车辆的行驶速度来生成图像采集单元采集图像的频率的指令对于车辆的行驶安全具有重要的意义。具体的，可通过在控制系统内设定车速的阈值，在车速达到该阈值时，控制系统生成控制所述图像采集单元以较高频率获取图像的指令，以便于在车速较快的驾驶情况下对前方行驶条件作出更加完整和精确的判断，以便于驾驶方式的及时调整，提高驾驶安全；而在车速未达到该阈值时，控制系统可以控制图像采集单元以较低的频率获取图像，以减少控制系统对图像数据的处理量，节省了算力。当然，其中车速的阈值可以设置多个，以使车速在不同阈值区间内，对图像的获取频率进行区别设定，以更加精确的控制图像采集的频率。

一个优选方案中，所述控制系统实时获取所述车辆的行驶位置，并根据所述行驶位置生成控制所述图像采集单元采集图像的频率的指令。

在上述方案中，车辆在自动驾驶状态时行驶的环境是影响车辆行驶的一个重要因素，例如，车辆行驶在集市、学校、医院以及车站等环境时，由于属于人口密度较大的地方，则需要提高图像获取的频率，以便于突发情况时驾驶方式的及时调整，车辆行驶在国道、高速公路等车速较快的大路上时，由于不存在行人或者行人较少，则可以适当降低图像采集单元获取图像的频率，以减少控制系统处理图像的算力，避免资源浪费。具体的，自动驾驶车辆上均设置有gps定位装置，控制系统可方便的通过车辆本身安装的gps定位装置确定车辆的行驶位置，以便于控制系统根据车辆的位置进行指令的生成，当然，还可在控制系统内设置将车辆的车速和行驶位置相结合作为指令生成的依据，能够更进一步的保证图像采集频率的调整的合理性。

一个优选方案中，所述控制系统将由所述图像采集单元获取的图像输入预设的深度学习模型，并根据由所述深度学习模型得到的结果生成控制所述图像采集单元采集图像的频率的指令。

其中，所述深度学习模型通过行驶条件下车辆前方包含其他各种车辆、行人或物体的图像的样本图像数据训练得到。

在上述方案中，车辆在自动驾驶时，前方很可能出现行走的行人或者有转向、变道或超车趋势的车辆，因而通过深度学习模型的预设，能够使得控制系统将由图像采集单元获取的图像输入深度学习模型中，以判断前方是否存在潜在的驾驶风险，以使控制系统根据由深度学习模型获得的判断结果生成控制图像采集单元获取图像的频率的指令，以在存在驾驶风险时提高获取图像的频率，以利于控制系统及时做出驾驶方式的调整，进一步保证了自动驾驶的安全性；其中深度学习模型通过行驶条件下车辆前方包含其他各种车辆、行人或物体的图像的样本图像数据训练得到，使得对于各种在行驶中遇到的情况形成一个合集，以利于由深度学习模型得到更准确的判断结果，例如：通过将图像输入深度学习模型中，由车辆前方出现的行人的面部朝向方向，行走方向等判断是否存在靠近所述车辆的风险；由车辆前方出现的车辆的车头朝向、车灯的状态等判断是否存在超车、刹车、转向或变道等趋势等。另外，控制系统中可以设置一定的周期，在每个周期获取一张或几张图像输入到深度学习模型中进行行驶状况的判断，还可以将车速、行驶位置和深度学习模型的应用结合作为指令生成的依据，能够更进一步的保证图像采集频率的调整的合理性。

一种应用于智能驾驶汽车的图像采集的方法，包括如下步骤：

s1、车辆的控制系统生成图像采集频率的控制指令。

s2、所述车辆的图像采集单元依据所述控制指令获取图像。

在上述方案中，通过车辆控制系统生成图像采集频率的控制指令，使得车辆的图像采集单元依据控制指令中的图像采集频率进行图像的采集，摒弃了传统智能驾驶车辆采用固定频率进行图像采集的弊端，使得车辆可以依据行驶的具体场景进行灵活的图像采集，提高了智能驾驶的安全性，也避免了控制系统算力的浪费。

本发明所涉及到的图像采集单元，具有以下功能：

(1)可以在通过线束接收到来自触发单元的触发信号时，立即采集一张图像；

(2)可以在通过线束转接到控制系统后，将图像数据传输到控制系统；

(3)在触发单元触发的频率改变后，能够根据频率变更后的触发信号进行图像采集和传输，以实现图像采集的频率的动态调整。

其中所涉及的线束，具有以下功能：

(1)通过触发单元的驱动给图像采集单元供电；

(2)通过触发单元的驱动来触发图像采集单元进行图像采集；

(3)通过其包含的数据线传输图像采集单元采集的图像到触发单元和控制系统。

本发明详述了一个具有动态可调频率的应用于智能驾驶汽车的图像采集装置，并且能够提供准确的图像采集的时间戳，为自动驾驶的视觉图像需求提供了最佳数量的图像数据。与现有技术相比，因为其具有可调节频率的图像数据输出，具有显著的优势：

(1)当系统需要较低频率的图像数据时，能够降低图像采集频率，避免图像数据和算力的浪费；

(2)当系统需要更高频率的图像数据时，能够提高图像采集频率，避免图像数据不足对整个系统产生不利影响。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。