[發(fā)明專利]一種汽車主動防眩光裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810200286.2
• 申請日: 2008-09-24
• 公開（公告）號: CN101367350A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屠大維;周許超;趙其杰;陳勇;吳仍茂;黃志華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: B60Q1/08
• 分類號: B60Q1/08;G03B29/00;G06T7/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汽車主動防眩光裝置和方法，尤其是根據(jù)攝像機(jī)攝取的汽車夜間行駛場景特征主動調(diào)整自車光照模式，以達(dá)到防眩光的目的，用于汽車夜間安全行駛領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)交通部門統(tǒng)計(jì)，夜間或黎明時(shí)間的交通只占到全天交通的25％，但這一時(shí)段的事故率卻高達(dá)44％左右，發(fā)生的嚴(yán)重交通事故率更是白天的兩倍。排除駕駛員飲酒和疲勞駕駛等人為因素，造成夜間交通事故居高不下的主要原因是駕駛員在夜間不能像白天一樣看清道路標(biāo)志、障礙、迎面車輛和路人，其中一個(gè)重要原因就是眩光。眩光是由于夜間背景相對較暗，迎面車輛的大燈強(qiáng)光刺激駕駛員眼睛視網(wǎng)膜上相應(yīng)的感光細(xì)胞，抑制了其周圍的感光細(xì)胞，使駕駛員看不清周圍景物。

從專利檢索來看，國外研究防眩光技術(shù)已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史了，國內(nèi)從事此項(xiàng)技術(shù)開發(fā)，也有二十多年的時(shí)間。人們提出了多種汽車防眩光方法，最早的是采用貼膜的方式來過濾部分強(qiáng)光，比較好的是偏振片，這種方法會影響駕駛者對行車環(huán)境信息的獲取且有效性不高。為此人們經(jīng)過不斷研究提出了各種改進(jìn)方法，中國專利公開了一種機(jī)動車防眩光方法(申請?zhí)?00510049670.3)，由感光裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、濾光裝置、顯示裝置組成。感光裝置即攝像頭和濾光片，感光裝置采集到圖像后交給計(jì)算機(jī)處理，計(jì)算機(jī)根據(jù)光源的亮度值判斷強(qiáng)光源的位置，控制濾光裝置實(shí)現(xiàn)濾光操作，根據(jù)濾光裝置的處理結(jié)果控制防眩攝像頭采集信號并由顯示器輸出，駕駛員根據(jù)顯示器的輸出判斷是否有迎面車輛駛來并執(zhí)行相應(yīng)操作。該裝置較為復(fù)雜，同時(shí)夜間僅靠攝像機(jī)攝取的圖像很難準(zhǔn)確判斷前邊路況，縮短了緊急情況下駕駛員的反應(yīng)時(shí)間，而且這只是一個(gè)輔助判斷裝置不能減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)。還有人研制出一種利用對方燈光互相啟閉大燈的裝置，但是這種裝置容易受其它光源的干擾，可靠性差。

近年汽車前照系統(tǒng)正在經(jīng)歷重要變革，提出的自適應(yīng)前照系統(tǒng)(AFS)要求能自動調(diào)整光照模式，避免給迎面車輛駕駛員造成眩光，即主動避眩光，這代表了汽車前照系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。本裝置是基于這個(gè)理念的主動防眩光裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決夜間駕駛由于眩光影響而容易導(dǎo)致安全隱患的問題，提出結(jié)構(gòu)簡單、易實(shí)現(xiàn)的一種汽車主動防眩光裝置和方法。本發(fā)明基于夜間迎面車輛車燈相對較亮，且隨著車輛駛近亮度更高；車輛迎面駛來其光流場速度相對較高，且隨著車輛駛近其光流場速度愈來愈高的特點(diǎn)。以此來判斷是否有迎面車輛，并主動改變前照系統(tǒng)光照模式，以避免對迎面車輛駕駛員造成眩光。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種汽車主動防眩光裝置，包括攝取圖像的CCD攝像機(jī)、視頻信號采集和傳輸?shù)膱D像采集卡、處理圖像的微處理器、控制前照光源的LED控制器、執(zhí)行動作的投射光源。其特征是所述的攝像機(jī)與圖像采集卡相連，所述的圖像采集卡與微處理器相連，所述的微處理器與LED控制器相連，所述的LED控制器與投射光源相連。

上述攝像機(jī)是黑白數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，攝像機(jī)固定于車輛前方，保證攝像機(jī)有良好視野。

上述的投射光源采用LED組成的光源陣列，用LED光源作為汽車前照系統(tǒng)光源。

一種自適應(yīng)主動防眩光系統(tǒng)，采用上述裝置實(shí)現(xiàn)防眩光，其特征在于主動防眩光的步驟為：

1.圖像攝取：攝像機(jī)攝取有良好視野的前方視頻圖像序列，經(jīng)圖像采集卡高速傳輸?shù)轿⑻幚砥鲀?nèi)存中。

2.圖像預(yù)處理：微處理器對輸入的圖像序列實(shí)時(shí)按幀處理，基于亮度對灰度圖進(jìn)行閾值處理，過濾亮度小于所設(shè)閾值的噪聲光源，突出顯示圖像中最大最亮的光源。

3.迎面車輛判斷：對預(yù)處理后的圖像進(jìn)行光流分析，進(jìn)一步排除亮度大于所設(shè)閾值的路燈和其它路邊光源，判斷是否有迎面車輛。

4.前照系統(tǒng)照明模式控制：LED控制器根據(jù)判斷結(jié)果控制LED光源執(zhí)行相應(yīng)的光照模式，當(dāng)有迎面車輛時(shí)改變前照系統(tǒng)光照模式，避免對迎面車輛駕駛員的直射影響。

車載攝像機(jī)的安裝要保證其有良好的視野，其攝取的視頻信號經(jīng)圖像采集卡實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后高速傳輸給微處理器。微處理器對傳輸過來的圖像實(shí)時(shí)按幀處理，首先對獲取的灰度圖閾值處理，使亮度低于所設(shè)閾值的亮斑融入暗背景，然后對前后兩幀圖像光流分析，根據(jù)光流分析后的圖像特征判斷是否有迎面車輛駛來。如果有車輛迎面駛來，則在LED控制器控制下前照系統(tǒng)改變光照模式，避免給迎面車輛駕駛員造成眩光。