[發(fā)明專(zhuān)利]基于雙目立體視覺(jué)的汽車(chē)安全車(chē)距警示裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310383163.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103407407A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙希梅;姜明明;趙久威;游健康;任成一
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60Q9/00
• 分類(lèi)號(hào): B60Q9/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專(zhuān)利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于安全設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙目立體視覺(jué)的汽車(chē)安全車(chē)距警示裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民的活水平的不斷提高，汽車(chē)已進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。然而，由于交通量的急劇上升，頻繁發(fā)生的交通事也給廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的損失。根據(jù)中國(guó)日?qǐng)?bào)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)每年超過(guò)60000人死于交通事故，已連續(xù)十多年成為世界上交通事故死亡人數(shù)最多的國(guó)家之一。有研究機(jī)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)追尾事故占交通事故總數(shù)的35%，在高速公路事故中更是占到六成以上。

汽車(chē)追尾事故的主要原因是由于駕駛員未能保持安全的車(chē)間距離。為了降低此類(lèi)事故率，可以通過(guò)在頭部安裝測(cè)距設(shè)備測(cè)算前方車(chē)輛與己方車(chē)輛的距離，并在車(chē)距小于安全距離時(shí)，給本車(chē)司機(jī)警示信號(hào)，以提示本車(chē)司機(jī)保持車(chē)距；在尾部安裝測(cè)距設(shè)備測(cè)算后方車(chē)輛與己方車(chē)輛的距離，并在車(chē)距小于安全距離時(shí)，給后車(chē)司機(jī)警示信號(hào)，以提示后車(chē)車(chē)司機(jī)保持車(chē)距。

目前，用于車(chē)輛的測(cè)距的技術(shù)主要有超聲波測(cè)距、微波雷達(dá)測(cè)距、激光測(cè)距等。然而，超聲波探測(cè)原理簡(jiǎn)單、成本低，受天氣影響大，適合近距離探測(cè)；微波雷達(dá)測(cè)距容易受磁場(chǎng)的干擾較大；激光測(cè)距成本較高，且受惡劣天氣影響較大。雙目立體視覺(jué)測(cè)距技術(shù)，不僅價(jià)格較低，結(jié)合攝像頭合自動(dòng)光圈和自動(dòng)白平衡技術(shù)，可以在夜間、隧道等可視條件較差的條件下應(yīng)用。因而雙目立體視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)安全距離測(cè)量領(lǐng)域具有廣闊的前景。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于雙目立體視覺(jué)的汽車(chē)安全車(chē)距警示裝置及方法，達(dá)到降低成本、提高夜間隧道等可視條件較差的環(huán)境實(shí)用性、起到車(chē)距警示、減少交通事故的目的。

一種基于雙目立體視覺(jué)的汽車(chē)安全車(chē)距警示裝置，包括蜂鳴器和鍵盤(pán)，還包括車(chē)內(nèi)LED顯示屏、車(chē)后LED顯示屏、前側(cè)雙目攝像頭、后側(cè)雙目攝像頭和中央處理單元，其中：

前側(cè)雙目攝像頭：用于采集該汽車(chē)車(chē)頭前方的圖像；

后側(cè)雙目攝像頭：用于采集該汽車(chē)車(chē)尾后方的圖像；

中央處理單元：用于對(duì)前側(cè)雙目攝像頭和后側(cè)雙目攝像頭進(jìn)行標(biāo)定，獲得前側(cè)雙目攝像頭的焦距、前側(cè)雙目攝像頭之間相對(duì)距離、后側(cè)雙目攝像頭的焦距和后側(cè)雙目攝像頭之間相對(duì)距離四個(gè)參數(shù)；并對(duì)采集的圖像進(jìn)行校正，對(duì)圖像像素點(diǎn)進(jìn)行匹配，獲得圖像上每個(gè)像素點(diǎn)的視差；根據(jù)上述四個(gè)參數(shù)和圖像上像素點(diǎn)的視差，獲得該汽車(chē)與前車(chē)之間的距離和與后車(chē)之間的距離；

車(chē)內(nèi)LED顯示屏：用于根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置安全距離；

車(chē)后LED顯示屏：用于提示后車(chē)人員保持安全距離。

所述的中央處理單元的三路輸入端分別連接放置于汽車(chē)車(chē)頭的前側(cè)雙目攝像頭的輸出端、放置于汽車(chē)車(chē)尾的后側(cè)雙目攝像頭輸出端和鍵盤(pán)的輸出端；中央處理單元的三路輸出端分別連接放置于車(chē)內(nèi)的蜂鳴器的輸入端、放置于車(chē)后擋風(fēng)玻璃下方車(chē)后LED顯示屏的輸入端和放置于車(chē)內(nèi)的車(chē)內(nèi)LED顯示屏輸入端。

采用基于雙目立體視覺(jué)的汽車(chē)安全車(chē)距警示裝置進(jìn)行警示的方法，包括以下步驟：

步驟1、采用中央處理單元分別對(duì)前側(cè)雙目攝像頭和后側(cè)雙目攝像頭進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而獲得前側(cè)雙目攝像頭的焦距、前側(cè)雙目攝像頭之間相對(duì)距離、后側(cè)雙目攝像頭的焦距和后側(cè)雙目攝像頭之間相對(duì)距離四個(gè)參數(shù)，并進(jìn)行保存；

步驟2、采用前側(cè)雙目攝像頭采集該汽車(chē)車(chē)頭前方的圖像，采用后側(cè)雙目攝像頭采集該汽車(chē)車(chē)尾后方的圖像；

步驟3、采用極線校正方式對(duì)上述采集的圖像進(jìn)行校正，進(jìn)而獲得某一被測(cè)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)到兩個(gè)被校正圖像上像素點(diǎn)所在的極線；

步驟4、采用像素點(diǎn)灰度差的絕對(duì)值和匹配方法對(duì)兩個(gè)圖像極線上的兩個(gè)對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)進(jìn)行匹配，進(jìn)而獲得上述兩個(gè)像素點(diǎn)之間的視差；

步驟5、重復(fù)步驟3至步驟4直至獲得圖像上所有像素點(diǎn)的視差；

步驟6、根據(jù)步驟1中所獲得的四個(gè)參數(shù)和像素點(diǎn)的視差，獲得該汽車(chē)與前方汽車(chē)之間的距離和與后方汽車(chē)之間的距離；

步驟7、取與前方汽車(chē)距離值中最小的距離作為最終與前方汽車(chē)的距離值；取與后方汽車(chē)距離值中最小的距離作為最終與后方汽車(chē)的距離值；

步驟8、根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的所需安全距離值，判斷與前方汽車(chē)的距離值是否在安全距離范圍內(nèi)，若是，則返回執(zhí)行步驟2，否則，DSP發(fā)送信號(hào)至蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)報(bào)警；判斷與后方汽車(chē)的距離值是否在安全距離范圍內(nèi)，若是，則返回執(zhí)行步驟2，否則，DSP發(fā)送信號(hào)至車(chē)后LED顯示屏，實(shí)現(xiàn)對(duì)后車(chē)人員的提示。