[實用新型]基于單目視覺的汽車預警防撞系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320195308.7
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN203332106U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊杰;湯泉;陳思宇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學
• 主分類號: B60W30/095
• 分類號: B60W30/095;B60Q9/00;B60R1/00
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種汽車預警防撞系統(tǒng)，特別是涉及一種基于單目視覺的汽車預警防撞系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車是一種現(xiàn)代化的高速交通工具。公路系統(tǒng)的不斷發(fā)展，使汽車的使用性能得到了充分發(fā)揮，給人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)帶來了便利，與此同時，行駛速度與行車安全就變得日益重要。?在公路上汽車追尾相撞是常發(fā)事故之一，究其原因主要是行車的安全距離（兩車間的距離）不足。《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》中規(guī)定：“同車道行駛的機動車，后車必須根據(jù)行駛速度，天氣和路面情況，同前車保持必要的安全距離。”為了避免汽車追尾事故，目前常采用的手段是被動安全，即采用一些保護措施，例如安全氣囊，安全帶等，使乘客在發(fā)生交通事故時得到保護，減少傷亡。除此之外，科技的發(fā)展使得我們開始關(guān)注主動安全手段，即對交通事故進行預測，避免事故的出現(xiàn)，即汽車預警系統(tǒng)。研究表明，借助于預警系統(tǒng)，追尾碰撞降低率可達62%。?

現(xiàn)有的預警系統(tǒng)有激光預警、雷達預警、無線通訊預警等，但是由于激光器，車載雷達等的成本較高，因此這些預警系統(tǒng)的成本均較高。

實用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了基于單目視覺的汽車預警防撞系統(tǒng)。

本實用新型采用的結(jié)構(gòu)是：

基于單目視覺的汽車預警防撞系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)采集部，用于采集前方汽車圖像和實時自身車速；信息處理部，用于儲存自身車速與安全車距的既有對應(yīng)關(guān)系，處理數(shù)據(jù)采集部得到圖像并經(jīng)過單目視覺處理方法處理數(shù)據(jù)得出實時車距，判斷實時車距是否小于實時自身車速所對應(yīng)的安全車距；報警部，用于根據(jù)信息處理部得到的判斷結(jié)果發(fā)出報警；其中，數(shù)據(jù)采集部包括：攝像機，用于采集圖像；視頻采集卡，用于接收來自攝像機的圖像；速度傳感器，用于檢測自身車速；信息處理部為ARM；報警部包括蜂鳴器和警示燈。

實用新型作用與效果?

因為本實用新型利用單目視覺方法，對圖像采集部分使用的攝像機的要求較低，可以使用普通數(shù)碼攝像頭，因此成本較低，而數(shù)據(jù)處理部使用的是ARM處理器，這種處理器的成本也較低，所以可以達到節(jié)約成本的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實用新型的工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)的框圖。

基于單目視覺的汽車預警防撞系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集部，信息處理部以及報警部。數(shù)據(jù)采集部包括CCD攝像機（12），速度傳感器（13），視頻采集卡（14）；信息處理部包括ARM（15），報警部包括蜂鳴器和LED燈（16）。

CCD攝像機（12）用于拍攝汽車前方的實時圖像。

視頻采集卡（14）用于接收來自CCD攝像機（12）的實時圖像，速度傳感器（13）用于采集實時的車速。

ARM（15）內(nèi)置基于單目視覺的距離運算程序，利用CCD攝像機（12）安裝的角度，CCD攝像機（12）距離地面的高度，CCD攝像機（12）的視場等固定參數(shù)，結(jié)合CCD攝像機（12）拍攝到的汽車前方的實時圖像，然后經(jīng)過圖像處理從中提取出前方汽車的圖像，讀取前方汽車在所述實時圖像中的坐標，計算出前后兩輛車的距離。ARM（15）同時內(nèi)置不同車速對應(yīng)的安全車距，ARM(15)用于根據(jù)視頻采集卡（14）得到的圖像計算出的實時車距，并根據(jù)速度傳感器（13）測得的實時車速得到對應(yīng)的安全車距，將實時車距與此安全車距進行比較，若實時車距大于實時速度下的安全車距，則不控制報警部發(fā)出警報，繼續(xù)使用CCD攝像機（12）采集圖像并使用速度傳感器（13）計算實時車距，采集當前車速，與當前車速對應(yīng)安全車距進行比較。若實時車距小于實時速度下的安全車距，則控制報警部發(fā)出警報。車距的計算頻率由CCD攝像機的拍攝頻數(shù)決定，通常使用的CCD攝像機拍攝頻數(shù)在30幀/秒以上，因此本系統(tǒng)每秒至少可判斷30次實時車距是否超過實時車速下的安全車距。

報警部包括蜂鳴器和LED燈（16）用于接收來自ARM(15)的指令發(fā)出警報。

圖2是本實用新型的工作流程圖。

步驟S1-1:

在汽車行駛過程中，CCD攝像機采集汽車前方的圖像，同時速度傳感器采集汽車自身的實時車速，進入步驟S1-2。

步驟S1-2:

ARM利用CCD攝像機（12）等到的圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，并計算出實時的車距。

步驟S1-3