CN107650640A - 一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法及预警*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车电子的技术领域,公开了一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,包括对预警区域内的图像进行目标识别和分类的步骤;计算目标的移动速度及与自车发生碰撞所需的移动时间的步骤;将所述移动时间和移动速度与不同类别目标的预警标定时间和速度做对比,判断是否发出预警。本发明利用SIFT特征提取技术能够快速识别预警区域内的车辆、行人等,其运算速度快,稳定性高,利用双目视觉测距技术能够准确测量通过车辆、行人等与自车的距离和碰撞时间,大大优化了计算量,能够实时处理自车后方的环境信息,基本无延迟,为驻车开门提供了可靠的预警***。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子的技术领域,具体涉及一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法及预警***。
背景技术
随着生活水平的提高,机动车辆的数量也越来越多,家家户户基本都有了车辆,人们出行的工具也从自行车、步行等方式,渐渐变成了汽车。汽车的出行给人们的生活带来了很大的方便,不但节省了人们的时间,减轻了人们出行的负担,但是车辆的出现却增加了交通事故的发生。
车辆停靠在路边,驾驶人下车的时候经常会给附件经过的车辆带来影响,尤其是在天黑或者其它视线不良的情况下。当停靠车辆的驾驶员或者乘客开门下车时,侧后方经过的其它车辆或行人容易看不清或者注意不到停靠车辆车门的打开从而发生碰撞之类的交通事故。现实生活中往往只能依靠驾驶员或者乘客在下车时自己注意,也有一些基于超声波雷达等的驻车安全***,但很容易误判和漏判,其准确性有很大的提升空间,因此,研究一项驻车时进行准确开门预警的技术显得尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法及预警***,解决了现有驻车开门预警***误判、漏判多,准确性差等问题。
本发明可通过以下技术方案实现:
一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,包括:对预警区域内的图像进行目标识别和分类的步骤;计算目标的移动速度及与自车发生碰撞所需的移动时间的步骤;将所述移动时间和移动速度与不同类别目标的预警标定时间和速度做对比,判断是否发出预警。
进一步,所述对预警区域内的图像进行目标识别和分类的方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、开启设置在汽车左右后视镜位置的摄像头,对预警区域进行视频拍摄;
步骤Ⅱ、利用SIFT特征提取法对视频的各帧图像内的目标进行特征提取,并与预存于自车的车载电脑内的目标模板进行匹配;
步骤Ⅲ、若匹配成功,对目标进行分类,包括车辆、行人和其他。
进一步,所述预警区域设定为X≤Am;Y≤Bm,所述X表示目标距离自车中心线的水平距离,所述Y表示目标距离自车后视镜的垂直距离,所述A取2-3,所述B取40-50。
进一步,所述计算目标的移动速度及与自车发生碰撞所需的移动时间的方法包括以下步骤:
步骤①、根据设置在汽车左右后视镜位置的摄像头拍摄的视频,利用双目视觉测距技术,计算前一帧图像中的目标与本车的距离S1,以及后一帧图像中的目标与本车的距离S2;
步骤②、利用如下方程式,计算目标的移动速度V,
V=(S1-S2)/Δt
其中,S1表示前一帧图像中的目标与本车的距离,S2表示后一帧图像中的目标与本车的距离,Δt表示前一帧图像和后一帧图像的拍摄时间差;
步骤③、利用如下方程式,计算目标与自车发生碰撞所需的移动时间T,
T=S2/V
其中,S2表示后一帧图像中的目标与本车的距离,V表示目标的移动速度。
进一步,将所述移动时间和移动速度与不同类别目标的预警标定时间和速度做对比,判断是否发出预警的方法包括:
若目标为移动车辆,
当V≤0或T>3min,则不启动预警***;
当V>0、T≤1min且L=0时,启动左侧一级预警***;
当V>0、1min<T≤3min且L=0时,启动左侧二级预警***;
当V>0、T≤1min且L=1时,启动右侧一级预警***;
当V>0、1min<T≤3min且L=1时,启动右侧二级预警***;
若目标为行人时,
当V≤0或T>1min,则不启动预警***;
当V>0、T≤1min且L=0时,启动左侧一级预警***;
当V>0、T≤1min且L=1时,启动右侧一级预警***;
若目标为其他,
当V≤0或T>20s,则不启动预警***;
当V>0、T≤10s且L=0时,启动左侧一级预警***;
当V>0、10s<T≤20s且L=0时,启动左侧二级预警***;
当V>0、T≤10s且L=1时,启动右侧一级预警***;
当V>0、10s<T≤20s且L=1时,启动右侧二级预警***;
其中,L为目标相对自车的区域位置,在左侧则定义为0,在右侧则定义为1。
一种应用基于上文所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法的预警***,包括设置在左后视镜位置的左摄像头和右后视镜位置的右摄像头,设置在左车门把手位置的左红外传感器和右车门把手位置的右红外传感器,所述左、右摄像头及左、右红外传感器均与车载电脑相连,所述车载电脑和自车BCM通过CAN总线通讯,所述自车BCM和自车车灯、自车播放器相连。
进一步,所述左、右摄像头分别设置在对应的后视镜的下边缘,所述左、右红外传感器分别设置对应的把手的内侧。
本发明有益的技术效果如下:
利用SIFT特征提取技术能够快速识别预警区域内的车辆、行人等,其运算速度快,稳定性高,即使是复杂天气的情况下亦可准确识别车辆、行人等特征,准确判断自车后方是否有车辆、行人等行驶;利用双目视觉测距技术能够准确测量通过车辆、行人等与自车的距离和碰撞时间,大大优化了计算量,能够实时处理自车后方的环境信息,基本无延迟,为驻车开门提供了可靠的预警***,从而能够准确提醒开门下车的人员,注意后方来人或来车,以此减少此类事故的发生,减少财产损失和人员伤亡。另外,本发明的预警***安装方便,仅需安装摄像头和传感器,沿用自车的BCM、车灯、播放器等,不需要更改现有车辆的结构与设计,不用重新投入更多的成本,易于实施,便于推广应用。
附图说明
图1为本发明的预警方法的整体流程图;
图2为本发明的预警区域及目标车辆和自车的位置关系示意图;
图3为本发明的预警***的电路连接框图;
其中,1-自车,2-目标车辆,3-左摄像头,4-右摄像头。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本发明提出了一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,包括以下步骤:
步骤一、对预警区域内的图像进行目标识别和分类,具体如下:
步骤Ⅰ、开启设置在自车1左右后视镜位置的摄像头,对预警区域进行视频拍摄;
步骤Ⅱ、利用SIFT特征提取法对视频的各帧图像内的目标进行特征提取,并与预存于自车1的车载电脑内的目标模板进行匹配,该目标模板包括车辆、行人和其他类型的物体;
步骤Ⅲ、若匹配成功,对目标进行分类,包括车辆、行人和其他。这样,就可以根据不同类型的目标给出不同的预警标定,更符合实际情况,从而切实起到预警的效果。
上述预警区域设定为X≤Am;Y≤Bm,如图2所示,以车辆为例,其中,X表示目标车辆2距离自车1中心线的水平距离,Y表示目标车辆2距离自车1后视镜的垂直距离,一般情况下,A取2-3,B取40-50。
步骤二、计算目标的移动速度及与自车发生碰撞所需的移动时间,具体如下:
步骤①、根据设置在汽车左右后视镜位置的摄像头拍摄的视频,利用双目视觉测距技术,计算前一帧图像中的目标与本车的距离S1,以及后一帧图像中的目标与本车的距离S2;
步骤②、利用如下方程式,计算目标的移动速度V,
V=(S1-S2)/Δt
其中,S1表示前一帧图像中的目标与本车的距离,S2表示后一帧图像中的目标与本车的距离,Δt表示前一帧图像和后一帧图像的拍摄时间差;
步骤③、利用如下方程式,计算目标与自车发生碰撞所需的移动时间T,
T=S2/V
其中,S2表示后一帧图像中的目标与本车的距离,V表示目标的移动速度。
步骤三、将上述移动时间和移动速度与不同类别目标的预警标定时间和速度做对比,判断是否发出预警。
若目标为移动车辆,
当V≤0或T>3min,则不启动预警***;
当V>0、T≤1min且L=0时,启动左侧一级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动左侧语音一级预警***,警告左侧车内人员切勿下车,同时开启左转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、1min<T≤3min且L=0时,启动左侧二级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动左侧语音二级预警***,警告左侧车内人员切勿下车,同时开启左转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、T≤1min且L=1时,启动右侧一级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动右侧语音一级预警***,警告右侧车内人员切勿下车,同时开启右转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、1min<T≤3min且L=1时,启动右侧二级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动右侧语音二级预警***,警告右侧车内人员切勿下车,同时开启右转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
若目标为行人时,
当V≤0或T>1min,则不启动预警***;
当V>0、T≤1min且L=0时,启动左侧一级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动左侧语音一级预警***,警告左侧车内人员切勿下车,同时开启左转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、T≤1min且L=1时,启动右侧一级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动右侧语音一级预警***,警告右侧车内人员切勿下车,同时开启右转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
若目标为其他,
当V≤0或T>20s,则不启动语音预警***;
当V>0、T≤10s且L=0时,启动左侧一级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动左侧语音一级预警***,警告左侧车内人员切勿下车,同时开启左转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、10s<T≤20s且L=0时,启动左侧二级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动左侧语音二级预警***,警告左侧车内人员切勿下车,同时开启左转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、T≤10s且L=1时,启动右侧一级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动右侧语音一级预警***,警告右侧车内人员切勿下车,同时开启右转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
当V>0、10s<T≤20s且L=1时,启动右侧二级预警***即通过CAN总线将信息传给自车的播放器,启动右侧语音二级预警***,警告右侧车内人员切勿下车,同时开启右转向灯,示意目标车辆注意前方情况;
其中,L为目标相对自车的区域位置,在左侧则定义为0,在右侧则定义为1,V=0表示目标是静止的,V<0表示目标是朝远离自车的方向移动的。
如图3所示,本发明还提供了一种基于上文所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法的预警***,包括设置在自车1的左后视镜位置的左摄像头3和右后视镜位置的右摄像头4,设置在自车1的左车门把手位置的左红外传感器和右车门把手位置的右红外传感器,该左、右摄像头3和4及左、右红外传感器均与车载电脑相连,车载电脑和自车BCM通过CAN总线通讯,自车BCM和自车1车灯、自车1播放器相连。
其中,左、右摄像头分别设置在对应的后视镜的下边缘,左、右红外传感器分别设置对应的把手的内侧。
本发明利用SIFT特征提取技术能够快速识别预警区域内的车辆、行人等,其运算速度快,稳定性高,即使是复杂天气的情况下亦可准确识别车辆、行人等特征,准确判断自车后方是否有车辆、行人等行驶;利用双目视觉测距技术能够准确测量通过车辆、行人等与自车的距离和碰撞时间,大大优化了计算量,能够实时处理自车后方的环境信息,基本无延迟,为驻车开门提供了可靠的预警***,从而能够准确提醒开门下车的人员,注意后方来人或来车,以此减少此类事故的发生,减少财产损失和人员伤亡。另外,本发明的预警***安装方便,仅需安装摄像头和传感器,沿用自车的BCM、车灯、播放器等,不需要更改现有车辆的结构与设计,不用重新投入更多的成本,易于实施,便于推广应用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,因此,本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (7)
1.一种基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,其特征在于包括:对预警区域内的图像进行目标识别和分类的步骤;计算目标的移动速度及与自车发生碰撞所需的移动时间的步骤;将所述移动时间和移动速度与不同类别目标的预警标定时间和速度做对比,判断是否发出预警。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,其特征在于所述对预警区域内的图像进行目标识别和分类的方法包括以下步骤:
步骤Ⅰ、开启设置在汽车左右后视镜位置的摄像头,对预警区域进行视频拍摄;
步骤Ⅱ、利用SIFT特征提取法对视频的各帧图像内的目标进行特征提取,并与预存于自车的车载电脑内的目标模板进行匹配;
步骤Ⅲ、若匹配成功,对目标进行分类,包括车辆、行人和其他。
3.根据权利要求2所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,其特征在于:所述预警区域设定为X≤Am;Y≤Bm,所述X表示目标距离自车中心线的水平距离,所述Y表示目标距离自车后视镜的垂直距离,所述A取2-3,所述B取40-50。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,其特征在于所述计算目标的移动速度及与自车发生碰撞所需的移动时间的方法包括以下步骤:
步骤①、根据设置在汽车左右后视镜位置的摄像头拍摄的视频,利用双目视觉测距技术,计算前一帧图像中的目标与本车的距离S1,以及后一帧图像中的目标与本车的距离S2;
步骤②、利用如下方程式,计算目标的移动速度V,
V=(S1-S2)/Δt
其中,S1表示前一帧图像中的目标与本车的距离,S2表示后一帧图像中的目标与本车的距离,Δt表示前一帧图像和后一帧图像的拍摄时间差;
步骤③、利用如下方程式,计算目标与自车发生碰撞所需的移动时间T,
T=S2/V
其中,S2表示后一帧图像中的目标与本车的距离,V表示目标的移动速度。
5.根据权利要求1所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法,其特征在于将所述移动时间和移动速度与不同类别目标的预警标定时间和速度做对比,判断是否发出预警的方法包括:
若目标为移动车辆,
当V≤0或T>3min,则不启动预警***;
当V>0、T≤1min且L=0时,启动左侧一级预警***;
当V>0、1min<T≤3min且L=0时,启动左侧二级预警***;
当V>0、T≤1min且L=1时,启动右侧一级预警***;
当V>0、1min<T≤3min且L=1时,启动右侧二级预警***;
若目标为行人时,
当V≤0或T>1min,则不启动预警***;
当V>0、T≤1min且L=0时,启动左侧一级预警***;
当V>0、T≤1min且L=1时,启动右侧一级预警***;
若目标为其他,
当V≤0或T>20s,则不启动预警***;
当V>0、T≤10s且L=0时,启动左侧一级预警***;
当V>0、10s<T≤20s且L=0时,启动左侧二级预警***;
当V>0、T≤10s且L=1时,启动右侧一级预警***;
当V>0、10s<T≤20s且L=1时,启动右侧二级预警***;
其中,L为目标相对自车的区域位置,在左侧则定义为0,在右侧则定义为1,V表示目标的移动速度,T表示目标与自车发生碰撞所需的移动时间。
6.一种应用根据权利要求1所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警方法的预警***,其特征在于:包括设置在左后视镜位置的左摄像头和右后视镜位置的右摄像头,设置在左车门把手位置的左红外传感器和右车门把手位置的右红外传感器,所述左、右摄像头及左、右红外传感器均与车载电脑相连,所述车载电脑和自车BCM通过CAN总线通讯,所述自车BCM和自车车灯、自车播放器相连。
7.根据权利要求6所述的基于图像处理的汽车驻车开门的预警***,其特征在于:所述左、右摄像头分别设置在对应的后视镜的下边缘,所述左、右红外传感器分别设置对应的把手的内侧。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180202 |