运动对象相对位置鉴别平台及方法与流程

文档序号:25521260发布日期:2021-06-18 20:08阅读:99来源:国知局

本发明涉及运动检测领域,尤其涉及一种运动对象相对位置鉴别平台及方法。



背景技术:

运动检测常用于无人值守监控录像和自动报警。通过摄像头按照不同帧率采集得到的图像会被cpu按照一定算法进行计算和比较,当画面有变化时,如有人走过,镜头被移动,计算比较结果得出的数字会超过阈值并指示系统能自动作出相应的处理。

移动侦测允许在指定区域能识别图像的变化,检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。但是如何从实时的序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来,还要考虑运动区域的有效分割对于目标分类、跟踪等后期处理是非常重要的,因为以后的处理过程仅仅考虑图像中对应于运动区域的像素。然而,由于背景图像的动态变化,如天气、光照、影子及混乱干扰等的影响,使得运动检测成为一项相当困难的工作。



技术实现要素:

为了解决相关领域的技术问题,本发明提供了一种运动对象相对位置鉴别平台,能够对汽车前方的主要运动对象即电动车的行驶方向进行判断,为汽车驾驶员提供重要的参考数据以便于行驶时进行参考,有效避免交通事故的发生。

为此,本发明需要具备以下两处重要的发明点:

(1)对时间上连续的多帧图像中的同一电动车对象进行辨识,基于所述电动车对象分别在所述多帧图像中的多个位置以及所述多帧图像的多个成像时间判断所述电动车的运动方向;

(2)在电动车的运动方向朝向实时捕获设备的视野内的垂直中线位置时,发出车体逼近信号,从而提升车辆驾驶员的预判能力。

根据本发明的一方面,提供了一种运动对象相对位置鉴别平台,所述平台包括:

蓝牙通信设备,用于在接收到车体逼近信号或车体远离信号时,将所述车体逼近信号或所述车体远离信号通过蓝牙通信链路无线发送给驾驶员的蓝牙耳机;

实时捕获设备,设置车体上,位于左侧前车灯和右侧前车灯之间的中央位置,用于对其视野内的环境执行实时图像捕获动作,以获得时间上连续的多帧实时前方图像;

双边滤波设备,用于将每一帧实时前方图像作为待处理图像,对所述待处理图像执行双边滤波处理,以获得对应的双边滤波图像;

平滑处理设备,与所述双边滤波设备连接,用于对接收到的双边滤波图像执行图像平滑处理,以获得相应的实时平滑图像;

信号锐化设备,与所述平滑处理设备连接,用于接收所述实时平滑图像,对接收到的实时平滑图像执行基于空域微分法的图像锐化处理,以获得相应的空域锐化图像;

对象辨识设备,与所述信号锐化设备连接,用于接收连续的多帧空域锐化图像,辨识出多帧空域锐化图像中的同一电动车对象,并基于所述电动车对象分别在所述多帧空域锐化图像中的多个位置以及所述多帧空域锐化图像的多个成像时间判断所述电动车的运动方向;

数据通知设备,分别与所述蓝牙通信设备和所述对象辨识设备连接,用于在所述电动车的运动方向朝向所述实时捕获设备的视野内的垂直中线位置时,发出车体逼近信号;

所述数据通知设备还用于在所述电动车的运动方向远离所述实时捕获设备的视野内的垂直中线位置时,发出车体远离信号。

根据本发明的另一方面,还提供了一种运动对象相对位置鉴别方法,所述方法包括使用如上述的运动对象相对位置鉴别平台以在检测到电动车运动方向为逼近车辆时及时通知车辆的驾驶员。

本发明的运动对象相对位置鉴别平台及方法设计紧凑、方便使用。由于能够对前方电动车的行驶方向进行现场判断,以在逼近车辆时进行通知,从而提高车辆行驶的安全性和可靠性。

具体实施方式

下面将对本发明的运动对象相对位置鉴别平台及方法的实施方案进行详细说明。

电动车按轮胎个数及结构类型分可分为:电动自行车、电动摩托车、电动独轮车、电动四轮车、电动三轮车、电动滑板车;按照动力来源分:纯电动汽车、增程式电动车、混合动力电动车、燃料电池车。

按电力提供的方式可以分成两大类,一是连接外部电源来获得电力,另外就是用燃料电池,储能器件(如储能电池,超级电容)等作为电力。

目前,由于电动车的行驶速度较快,且车主缺少机动车行驶道路和非机动车行驶道路的界限,导致经常出现电动车与汽车抢道的情况,更多时候是电动车突然变向使得汽车驾驶员反应不及,因此,需要为汽车驾驶员提供更多的预判数据进行行驶时的参考。

为了克服上述不足,本发明搭建了一种运动对象相对位置鉴别平台及方法,能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的运动对象相对位置鉴别平台包括:

蓝牙通信设备,用于在接收到车体逼近信号或车体远离信号时,将所述车体逼近信号或所述车体远离信号通过蓝牙通信链路无线发送给驾驶员的蓝牙耳机;

实时捕获设备,设置车体上,位于左侧前车灯和右侧前车灯之间的中央位置,用于对其视野内的环境执行实时图像捕获动作,以获得时间上连续的多帧实时前方图像;

双边滤波设备,用于将每一帧实时前方图像作为待处理图像,对所述待处理图像执行双边滤波处理,以获得对应的双边滤波图像;

平滑处理设备,与所述双边滤波设备连接,用于对接收到的双边滤波图像执行图像平滑处理,以获得相应的实时平滑图像;

信号锐化设备,与所述平滑处理设备连接,用于接收所述实时平滑图像,对接收到的实时平滑图像执行基于空域微分法的图像锐化处理,以获得相应的空域锐化图像;

对象辨识设备,与所述信号锐化设备连接,用于接收连续的多帧空域锐化图像,辨识出多帧空域锐化图像中的同一电动车对象,并基于所述电动车对象分别在所述多帧空域锐化图像中的多个位置以及所述多帧空域锐化图像的多个成像时间判断所述电动车的运动方向;

数据通知设备,分别与所述蓝牙通信设备和所述对象辨识设备连接,用于在所述电动车的运动方向朝向所述实时捕获设备的视野内的垂直中线位置时,发出车体逼近信号;

所述数据通知设备还用于在所述电动车的运动方向远离所述实时捕获设备的视野内的垂直中线位置时,发出车体远离信号。

接着,继续对本发明的运动对象相对位置鉴别平台的具体结构进行进一步的说明。

所述运动对象相对位置鉴别平台中还可以包括:

硬盘设备,用于存储信号锐化设备的各项配置参数。

所述运动对象相对位置鉴别平台中:

所述硬盘设备采用橡胶避震、钢丝避震或电子避震中的一种。

所述运动对象相对位置鉴别平台中还可以包括:

拾音设备,位于信号锐化设备的附近,用于实时采集信号锐化设备所在环境的实时音频数据。

所述运动对象相对位置鉴别平台中还可以包括:

所述对象辨识设备,所述信号锐化设备和所述平滑处理设备共同使用同一石英振荡器,用于获取各自的参考时钟信号。

所述运动对象相对位置鉴别平台中:

所述信号锐化设备采用cpld器件来实现,所述cpld器件采用vhdl进行设计。

所述运动对象相对位置鉴别平台中:

所述对象辨识设备为单片机,所述单片机内置有定时器和rom存储器。

所述运动对象相对位置鉴别平台中:

所述信号锐化设备和所述对象辨识设备之间通过32位并行数据接口进行数据连接和数据交互。

所述运动对象相对位置鉴别平台中:

所述信号锐化设备和所述对象辨识设备之间还设置有数据缓存设备,所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述信号锐化设备和所述对象辨识设备连接。

同时,为了克服上述不足,本发明还搭建了一种运动对象相对位置鉴别方法,所述方法包括使用如上述的运动对象相对位置鉴别平台以在检测到电动车运动方向为逼近车辆时及时通知车辆的驾驶员。

另外,图像滤波,即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制,是图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善,数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外,在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般,噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现,扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号,噪声表为或大或小的极值,这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上,对图像造成亮、暗点干扰,极大降低了图像质量,影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题:能有效地去除目标和背景中的噪声;同时,能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是,非线性滤波器,一般说来,当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等),传统的线性滤波技术,如傅立变换,在滤除噪声的同时,总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系,常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征,因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:只读内存(英文:read-onlymemory,简称:rom)、随机存取存储器(英文:randomaccessmemory,简称:ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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