CN205608963U - 基于机器视觉的车辆防撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于机器视觉的车辆防撞装置，包括用于采集驾驶员的面部图像和车辆周围情况的多个摄像头、连接多个摄像头的视频采集卡、车辆GPS测速仪、减速器、机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块，其中的机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块均同时连接报警单元和远程监控单元；所述疲劳数据处理控制模块连接视频采集卡，机器视觉测距信息处理器连接视频采集卡；所述疲劳数据处理控制模块还同时连接车辆GPS测速仪和减速器。本实用新型通过上述原理，处理数据快速准确，不仅能够监控驾驶人员的疲劳信息以及盲区情况，还能在车辆处于危急情况下进行制动减速，避免由于车速控制不当造成的交通事故。

Description

基于机器视觉的车辆防撞装置

技术领域

本实用新型涉及预警领域，具体涉及基于机器视觉的车辆防撞装置。

背景技术

在全球范围内，疲劳驾驶以及大型运输车辆由于交通复杂，受吨位大、车体庞大、视野受限、有盲区等因素的影响出现车辆相撞事故是交通死亡事故的主要原因。国内外多项研究表明，造成人身伤害甚至死亡的事故中20％以上是由疲劳驾驶导致的。驾驶人在疲劳时，其对周围环境的感知能力、形势判断能力和对车辆的操控能力都将大幅度降低，极易发生交通事故。另外，驾驶人员在视野受限、有盲区的情况下也容易发生交通事故。特别对从事长途客货运驾驶、铁路机车驾驶、工程车辆驾驶等的职业驾驶人，由于长时间、超强度行车任务，更容易发生疲劳驾驶事故。因此如何主动的检测驾驶员的疲劳状态以及解决大型运输车辆视野受限和盲区的情况，在发生危险情况时，驾驶人员没有及时采取减速措施时能够及时对车辆减速，避免由于车速控制不当造成的安全事故。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供基于机器视觉的车辆防撞装置，该装置处理数据快速准确，不仅能够监控驾驶人员的疲劳信息以及盲区情况，还能在车辆处于危急情况下进行制动减速，避免由于车速控制不当造成的交通事故。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：基于机器视觉的车辆防撞装置，包括用于采集驾驶员的面部图像和车辆周围情况的多个摄像头、连接多个摄像头的视频采集卡、车辆GPS测速仪、减速器、机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块，其中的机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块均同时连接报警单元和远程监控单元；所述用于对采集的面部图像进行处理并采用基于机器视觉分析方法计算得到疲劳状态判别指标的疲劳数据处理控制模块连接视频采集卡，利用采集的车辆周围情况图像来用于道路检测、目标识别和距离测量的机器视觉测距信息处理器连接视频采集卡；所述疲劳数据处理控制模块还同时连接车辆GPS测速仪和减速器。

疲劳数据处理控制模块通过视频采集卡传递过来的驾驶人员的面部图像，利用现有的基于机器视觉分析方法计算疲劳状态判别指标的技术，从而判断驾驶人是否疲劳。该技术是目前人脸识别疲劳检测***中常用的技术，如公开号为CN101593425A的中国发明专利就提出了该类疲劳检测技术。若出现疲劳情况则将信息传递给报警单元，通过报警单元预警驾驶人员，预防出现疲劳驾驶，同时将该信息传递给远程监控单元进行存储和监控，方便后期集中管理。由于大型货运车辆体积较大，仅通过驾驶人员肉眼观察很容易出现观察盲区，而机器视觉测距信息处理器能够通过视频采集卡收集到的道路情况信息，实现对道路检测、车辆周围目标识别以及与车辆周围目标之间的距离测量，若出现危险则将信息反馈给报警单元报警提醒驾驶人员并发送给观察监控单元存储和管理，该过程中采用了多个摄像头，通过将摄像头安装在车辆的前方、左后方、右后方、测量两侧以及其它盲点区域，从而扫除盲点，最大化的避免出现车辆与周围目标发生碰撞事件，非常适合在大型货运车辆上使用。在车辆驾驶过程中，一起安全事故的发生往往只需要几秒钟的时间，本方案中对驾驶人员疲劳驾驶的监控以及对车辆在行驶过程中可能出现碰撞的监控均用单独的处理器进行数据处理，两者的运行互不影响，相互补充，大大提高了处理数据的速度，为驾驶人员争取了宝贵的时间，大大降低了驾驶风险。该装置不仅能够实现对疲劳驾驶的监控，还能最大化的避免碰撞，对驾乘人员进行多方面的保护，加大了对驾乘人员的保护力度。 在疲劳数据处理控制模块上连接的车辆GPS测速仪能够随时检测车辆的车速情况并传递给疲劳数据处理控制模块，若车辆行驶速度超过设定值，则报警单元的报警器会发生，同时还会利用疲劳数据处理控制模块作用于减速器，让车辆减速，避免由于驾驶人员减速不及时而造成车速过快而导致的交通事故发生。另外，对于机器视觉测距信息处理器采集到危险数据信息通过报警单元对驾驶人员预警后，但驾驶人员并没有做出相应的反应，此时报警单元则会将该信息反馈给疲劳数据处理控制模块作用于减速器对车辆进行减速操作，进一步保证了行驶安全。

所述疲劳数据处理控制模块还连接GPS定位终端。能够对车辆位置信息进行定位，并将该信息通过通信网络传输给远程监控单元，方便后期对车辆进行定位管理。

所述的疲劳数据处理控制模块包括用于基于机器视觉分析方法计算疲劳状态判别指标和车辆速度监测控制的DSP处理器以及用于控制疲劳预警的输出的ARM处理器。为了保证疲劳驾驶数据的准确，通常需要分析大量的数据来判断是否为疲劳驾驶，因此本处设置两个处理器来分别对不同的数据进行处理，进一步提高处理数据能力与准确性，保证驾乘人员的安全。

所述报警单元包括听觉预警装置、视觉预警装置、触觉预警装置和报警器。对驾乘人员采用听觉、视觉、触觉和声音报警等多种方式结合的方式能够适应不同类型的人的需要，达到让驾驶人员能够快速发现的目的。

所述远程监控单元包括相互连接的控制器和显示器。

所述机器视觉测距信息处理器为ARM处理器。

所述多个摄像头均带有补光灯。以便是在夜间也能采集到清晰的图像，保证了最终分析结果的准确。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本方案中对驾驶人员疲劳驾驶的监控以及对车辆在行驶过程中可能出现碰撞的监控均用单独的处理器进行数据处理，两者的运行互不影响，相互补充，大大提高了处理数据的速度，为驾驶人员争取了宝贵的时间，大大降低了驾驶风险。

2、在疲劳数据处理控制模块上连接的车辆GPS测速仪能够随时检测车辆的车速情况并传递给疲劳数据处理控制模块，若车辆行驶速度超过设定值，则报警单元的报警器会发生，同时还会利用疲劳数据处理控制模块作用于减速器，让车辆减速，避免由于驾驶人员减速不及时而造成车速过快而导致的交通事故发生。

3、对于机器视觉测距信息处理器采集到危险数据信息通过报警单元对驾驶人员预警后，但驾驶人员并没有做出相应的反应，此时报警单元则会将该信息反馈给疲劳数据处理控制模块作用于减速器对车辆进行减速操作，进一步保证了行驶安全。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述，本实用新型的实施例不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实用新型包括用于采集驾驶员的面部图像和车辆周围情况的多个摄像头、连接多个摄像头的视频采集卡、车辆GPS测速仪、减速器、机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块，其中的机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块均同时连接报警单元和远程监控单元；所述用于对采集的面部图像进行处理并采用基于机器视觉分析方法计算得到疲劳状态判别指标的疲劳数据处理控制模块连接视频采集卡，利用采集的车辆周围情况图像来用于道路检测、目标识别和距离测量的机器视觉测距信息处理器连接视频采集卡；所述疲劳数据处理控制模块还同时连接车辆GPS测速仪和减速器。

疲劳数据处理控制模块通过视频采集卡传递过来的驾驶人员的面部图像，利用现有的基于机器视觉分析方法计算疲劳状态判别指标的技术，从而判断驾驶人是否疲劳。该技术是目前人脸识别疲劳检测***中常用的技术，如公开号为CN101593425A的中国发明专利就提出了该类疲劳检测技术。若出现疲劳情况则将信息传递给报警单元，通过报警单元预警驾驶人员，预防出现疲劳驾驶，同时将该信息传递给远程监控单元进行存储和监控，方便后期集中管理。由于大型货运车辆体积较大，仅通过驾驶人员肉眼观察很容易出现观察盲区，而机器视觉测距信息处理器能够通过视频采集卡收集到的道路情况信息，实现对道路检测、车辆周围目标识别以及与车辆周围目标之间的距离测量，若出现危险则将信息反馈给报警单元报警提醒驾驶人员并发送给观察监控单元存储和管理，该过程中采用了多个摄像头，通过将摄像头安装在车辆的前方、左后方、右后方、测量两侧以及其它盲点区域，从而扫除盲点，最大化的避免出现车辆与周围目标发生碰撞事件，非常适合在大型货运车辆上使用。在车辆驾驶过程中，一起安全事故的发生往往只需要几秒钟的时间，本方案中对驾驶人员疲劳驾驶的监控以及对车辆在行驶过程中可能出现碰撞的监控均用单独的处理器进行数据处理，两者的运行互不影响，相互补充，大大提高了处理数据的速度，为驾驶人员争取了宝贵的时间，大大降低了驾驶风险。该装置不仅能够实现对疲劳驾驶的监控，还能最大化的避免碰撞，对驾乘人员进行多方面的保护，加大了对驾乘人员的保护力度。在疲劳数据处理控制模块上连接的车辆GPS测速仪能够随时检测车辆的车速情况并传递给疲劳数据处理控制模块，若车辆行驶速度超过设定值，则报警单元的报警器会发生，同时还会利用疲劳数据处理控制模块作用于减速器，让车辆减速，避免由于驾驶人员减速不及时而造成车速过快而导致的交通事故发生。另外，对于机器视觉测距信息处理器采集到危险数据信息通过报警单元对驾驶人员预警后，但驾驶人员并没有做出相应的反应，此时报警单元则会将该信息反馈给疲劳数据处理控制模块作用于减速器对车辆进行减速操作，进一步保证了行驶安全。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上优选如下：所述疲劳数据处理控制模块还连接GPS定位终端。能够对车辆位置信息进行定位，并将该信息通过通信网络传输给远程监控单元，方便后期对车辆进行定位管理。

疲劳数据处理控制模块包括用于基于机器视觉分析方法计算疲劳状态判别指标和车辆速度监测控制的DSP处理器以及用于控制疲劳预警的输出的ARM处理器。

为了保证疲劳驾驶数据的准确以及对车辆其它信息的监测控制，通常需要分析大量的数据来判断是否为疲劳驾驶，因此本处设置两个处理器来分别对不同的数据进行处理，进一步提高处理数据能力与准确性，保证驾乘人员的安全。

所述报警单元包括听觉预警装置、视觉预警装置、触觉预警装置和报警器。对驾乘人员采用听觉、视觉、触觉和声音报警等多种方式结合的方式能够适应不同类型的人的需要，达到让驾驶人员能够快速发现的目的。

所述远程监控单元包括相互连接的控制器和显示器。利用控制器对接收的数据进行存储管理并在显示器上显示，方便管理人员查阅。

所述机器视觉测距信息处理器为ARM处理器。

所述多个摄像头均带有补光灯。以便是在夜间也能采集到清晰的图像，保证了最终分析结果的准确。

如上所述便可实现该实用新型。

Claims (7)

1.基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：包括用于采集驾驶员的面部图像和车辆周围情况的多个摄像头、连接多个摄像头的视频采集卡、车辆GPS测速仪、减速器、机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块，其中的机器视觉测距信息处理器和疲劳数据处理控制模块均同时连接报警单元和远程监控单元；所述用于对采集的面部图像进行处理并采用基于机器视觉分析方法计算得到疲劳状态判别指标的疲劳数据处理控制模块连接视频采集卡，利用采集的车辆周围情况图像来用于道路检测、目标识别和距离测量的机器视觉测距信息处理器连接视频采集卡；所述疲劳数据处理控制模块还同时连接车辆GPS测速仪和减速器。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：所述疲劳数据处理控制模块还连接GPS定位终端。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：所述的疲劳数据处理控制模块包括用于基于机器视觉分析方法计算疲劳状态判别指标和车辆速度监测控制的DSP处理器以及用于控制疲劳预警的输出的ARM处理器。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：所述报警单元包括听觉预警装置、视觉预警装置、触觉预警装置和报警器。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：所述远程监控单元包括相互连接的控制器和显示器。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：所述机器视觉测距信息处理器为ARM处理器。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆防撞装置，其特征在于：所述多个摄像头均带有补光灯。