CN100386595C - 一种汽车防撞预警方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车安全技术领域，特别是一种汽车防撞预警方法及其装置。方法包括：对间隔一定时间拍摄的一系列图像，所拍摄的图像为两张及其以上，然后对所拍摄的图像进行分析，判断与前方物体可能碰撞的时间，从而发出预警，判断方法如下：首先选取前后图像中前方物体的两个特征点，计算两个特征点之间的距离变化，通过前后图像中两个特征点之间距离变化的快慢，判断与前方物体可能相撞的时间，从而决定是否发出预警讯号。防撞预警装置由摄像装置，计算处理装置和预警装置组成。

Description

一种汽车防撞预警方法及其装置
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，特别是一种汽车防撞预警方法及其装置。
背景技术
近年来，随着生活水平的提高，越来越多的人开始拥有自己的汽车，行车安全也成为人们越来越关心的问题。据统计，交通事故中由各种原因造成的碰撞追尾事故占有非常高的比率。通过碰撞预警装置可以有效的减少碰撞事故的发生，也可以在事故发生的瞬间通过采取有效措施，减少事故带来的伤害。
目前汽车防撞预警装置主要是保证汽车之间的安全距离，汽车之间的距离的测量方法主要采用以下三种：超声波测距，微波雷达测距和激光测距。使用这三种方法的防撞预警装置成本都较高。随着技术的发展，CCD摄像机得到广泛的应用，有人用两部摄像机模拟人双眼的方法，分析前方物体的三维图像，从而测得前方物体的距离。中国发明专利申请99122836.7中提出了一种用单摄像机的三维观测***，通过一个摄像机前后两幅图像来重构前方物体的三维位置，从而得到前方物体的距离，然而其计算方法十分复杂。本发明则用一种简单实用的方法，通过一个摄像头和一个处理装置完成了汽车主动防撞的预警处理。由于摄像头和嵌入式计算机的价格大幅下降，因此该方法和装置具有很大的市场前景。
由于图像识别技术的发展，目前计算机已经能够对图像进行较为深入的识别和处理，对于图像特征的提取也取得了很大的发展，图像特征定位等技术的发展也趋于成熟，为本发明的实施创造了条件。
发明内容
一种汽车防撞的预警方法，对间隔一定时间拍摄的一系列图像，所拍摄的图像为两张及其以上，然后对所拍摄的图像进行分析，判断与前方物体可能碰撞的时间，从而发出预警，判断方法如下：首先选取前后图像中前方物体的两个明显特征点，计算前后两幅图像中对应的两个明显特征点之间的距离变化，通过前后图像中对应的两个明显特征点之间距离变化的快慢，判断与前方物体可能相撞的可能性，从而决定是否发出预警讯号。
本发明提出简单实用的汽车预警方法及其实现装置，本发明采用的方法避免了大量复杂的运算。本发明通过观察前方物体图像的特征点的距离变化判断发生碰撞的可能时间一种汽车防撞的预警方法，其特征在于，对间隔一定时间拍摄的一系列图像进行分析，判断与前方物体可能碰撞的可能性，从而决定是否触动预警装置，判断方法如下：首先选取每一幅图像中前方物体的两个明显特征点，计算这两个明显特征点之间的距离值，通过前后图像中该距离值变化的快慢，判断与前方物体可能相撞的可能性，从而决定是否触动预警装置。
其中所述的一系列图像数量为两张或两张以上。
其步骤如下：
S1，首先通过摄像***每隔0.1秒采集一幅图像，传送给计算处理装置；
S2，计算处理装置寻找图像中前方物体的两个明显特征点，并计算这两个明显特征点之间的距离值，根据前一幅图像与本幅图像中上述距离值变化的趋势判断是否发出预警信号，如果需要发出预警信号，则发送信号给预警***，否则，回到步骤S1；
S3，预警***接收到预警信号后发出声光预警信息或自动采取紧急措施。
其具体步骤如下：
1)摄像装置每间隔一段时间摄取前方的图像，时间间隔根据实际的需要和计算处理装置的速度取值；
2)对于相邻的两幅图像，在每一幅图像中寻找两个明显特征点，这里的明显特征点指的是图像中具有显著特征的区域的中心点，在前一幅图中找两个明显特征点，然后在后一幅图中找到与前一幅图像中对应的两个明显特征点；
3)计算前一幅图像中两个特征点之间的距离d1，计算后一幅图像中两个特征点之间的距离d2；
4)一幅图像中两个特征点之间的距离的计算方法是通过所取的特征点在图像中的坐标计算它们之间欧式距离；
5)计算d1和d2之间的差值，由此得到前后两幅图像中特征点的距离变化，由特征点的距离变化判断前方物体与汽车相撞的可能性，根据这个可能性决定是否触动预警装置。
其中两幅图像相隔的时间为t，取其前方车辆的后车灯中心为特征点，计算d1和d2的大小，再用下面的公式简单计算和前方车辆相撞的可能性，(d2-d1)/t，结果数值高于所取的参照值就发出预警。
其中时间间隔优选0.1秒或0.2秒的时间。
其中摄像装置为一个摄像头。
其中摄像装置为一个以上的摄像头。
其中计算处理装置为车载的嵌入式计算机。
其摄像头安装在汽车的某一方位。
其摄像头安装在汽车的多个方位。
本发明中图像中特征区域的选择可以采用多种方法，比如可以用颜色区域法，选图像中的某个特定颜色的区域作为特征区域。明显特征点的选取可以不仅两个，可以选取多个明显特征点，用同样的方法判断相撞的可能性。
附图说明
图1是前拍摄的图像的示意图。
图2是后拍摄的图像的示意图。
图3是汽车防撞预警方法的流程图。
图4是汽车防撞的预警装置的示意图。
具体实施方式
图1是摄像装置拍摄的一张前方汽车的图片示意图。两个车灯中心为选定的明显特征点。
图2是摄像装置在图1拍摄后相隔时间t时拍摄前方汽车的图片的示意图。两个车灯中心为选定的明显特征点。
图3是汽车防撞预警方法的流程图。
本预警装置的的预警流程如说明书附图中图3所示，S1，S2，S3为预警流程的步骤，其步骤如下：
S1，首先通过摄像***每隔0.1秒采集一幅图像，传送给计算处理装置；
S2，判计算处理装置寻找前方物体的两个明显特征点，计算两个明显特征点之间的距离，根据前一幅图像与本幅图像的对应的明显特征点之间距离变化的趋势判断是否发出预警信号，如果需要发出预警信号，则发送信号给预警***，否则，回到步骤S1；
S3，预警***接收到预警信号后发出声光预警信息或自动采取紧急措施。
图4是汽车防撞的预警装置的示意图，由摄像装置11，计算处理装置12和预警装置13组成，其中摄像装置通过电子接口与计算处理装置相连，预警装置通过电子接口与计算处理装置相连。计算处理装置采用本发明所述的预警判断方法作预警处理。
目前常用的摄像装置是摄像头，其所用的电子接口常用的是USB接口，计算处理装置通常是车载的嵌入式计算机***，包含有各种***电子接口如网口，USB，串口等，预警装置通过电缆，电线等和计算处理装置连接。特别的随着无线技术的发展
上述装置可以通过无线连接。
本发明中的摄像装置可以安装在汽车的任何部位，摄像装置也可以不只一个，可以有多个摄像装置安装在汽车的不同方向，不同部位。多个摄像装置都通过电子接口与计算装置相连。

Claims (12)

1.一种汽车防撞的预警方法，其特征在于，对间隔一定时间拍摄的一系列图像进行分析，判断与前方物体可能碰撞的可能性，从而决定是否触动预警装置，判断方法如下：首先选取每一幅图像中前方物体的两个明显特征点，计算这两个明显特征点之间的距离值，通过前后图像中该距离值变化的快慢，判断与前方物体可能相撞的可能性，从而决定是否触动预警装置。
2.根据权利要求1的汽车防撞的预警方法，其特征在于，其中所述的一系列图像数量为两张或两张以上。
3.根据权利要求1的汽车防撞的预警方法，其特征在于，其步骤如下：
S1，首先通过摄像***每隔0.1秒采集一幅图像，传送给计算处理装置；
S2，计算处理装置寻找图像中前方物体的两个明显特征点，并计算这两个明显特征点之间的距离值，根据前一幅图像与本幅图像中上述距离值变化的趋势判断是否发出预警信号，如果需要发出预警信号，则发送信号给预警***，否则，回到步骤S1；
S3，预警***接收到预警信号后发出声光预警信息或自动采取紧急措施。
4.根据权利要求1或3的汽车防撞的预警方法，其具体步骤如下：
1)摄像装置每间隔一段时间摄取前方的图像，时间间隔根据实际的需要和计算处理装置的速度取值；
2)对于相邻的两幅图像，在每一幅图像中寻找两个明显特征点，这里的明显特征点指的是图像中具有显著特征的区域的中心点，在前一幅图中找两个明显特征点，然后在后一幅图中找到与前一幅图像中对应的两个明显特征点；
3)计算前一幅图像中两个特征点之间的距离d1，计算后一幅图像中两个特征点之间的距离d2；
4)一幅图像中两个特征点之间的距离的计算方法是通过所取的特征点在图像中的坐标计算它们之间欧式距离；
5)计算d1和d2之间的差值，由此得到前后两幅图像中特征点的距离变化，由特征点的距离变化判断前方物体与汽车相撞的可能性，根据这个可能性决定是否触动预警装置。
5.根据权利要求1或3的汽车防撞的预警方法，其特征在于，其中两幅图像相隔的时间为t，取其前方车辆的后车灯中心为特征点，计算d1和d2的大小，再用下面的公式简单计算和前方车辆相撞的可能性，(d2-d1)/t，结果数值高于所取的参照值就发出预警。
6.根据权利要求1的汽车防撞的预警方法，其特征在于，时间间隔优选0.1秒或0.2秒的时间。
7.一种汽车防撞的预警装置，其特征在于，由摄像装置，计算处理装置和预警装置组成，其中摄像装置通过电子接口与计算处理装置相连，预警装置通过电子接口与计算处理装置相连，计算处理装置采用权利要求3所述的方法作预警处理。
8.如权利要求7的汽车防撞的预警装置，其特征在于，摄像装置为一个摄像头。
9.如权利要求7的汽车防撞的预警装置，其特征在于，摄像装置为一个以上的摄像头。
10.如权利要求7的汽车防撞的预警装置，其特征在于，计算处理装置为车载的嵌入式计算机。
11.如权利要求8的汽车防撞的预警装置，其特征在于，其摄像头安装在汽车的某一方位。
12.如权利要求9汽车防撞的预警装置，其特征在于，其摄像头安装在汽车的多个方位。
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