CN203332106U

CN203332106U - 基于单目视觉的汽车预警防撞系统

Info

Publication number: CN203332106U
Application number: CN2013201953087U
Authority: CN
Inventors: 杨杰; 汤泉; 陈思宇
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-04-17

Abstract

本实用新型提供一种基于单目视觉的汽车预警防撞系统，包括：数据采集部用于采集前方汽车图像和实时自身车速；信息处理部，用于储存自身车速与安全车距的既有对应关系，处理数据采集部得到图像并经过数据处理得出实时车距，判断实时车距是否小于安全车距，当实时车距小于安全车距时，控制报警部发出报警提示汽车驾驶员；报警部，含有蜂鸣器及警示灯，用于提示汽车驾驶员。

Description

基于单目视觉的汽车预警防撞系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车预警防撞系统，特别是涉及一种基于单目视觉的汽车预警防撞系统。

背景技术

汽车是一种现代化的高速交通工具。公路系统的不断发展，使汽车的使用性能得到了充分发挥，给人们的生活和工业生产带来了便利，与此同时，行驶速度与行车安全就变得日益重要。在公路上汽车追尾相撞是常发事故之一，究其原因主要是行车的安全距离（两车间的距离）不足。《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》中规定：“同车道行驶的机动车，后车必须根据行驶速度，天气和路面情况，同前车保持必要的安全距离。”为了避免汽车追尾事故，目前常采用的手段是被动安全，即采用一些保护措施，例如安全气囊，安全带等，使乘客在发生交通事故时得到保护，减少伤亡。除此之外，科技的发展使得我们开始关注主动安全手段，即对交通事故进行预测，避免事故的出现，即汽车预警系统。研究表明，借助于预警系统，追尾碰撞降低率可达62%。

现有的预警系统有激光预警、雷达预警、无线通讯预警等，但是由于激光器，车载雷达等的成本较高，因此这些预警系统的成本均较高。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了基于单目视觉的汽车预警防撞系统。

本实用新型采用的结构是：

基于单目视觉的汽车预警防撞系统，包括：

数据采集部，用于采集前方汽车图像和实时自身车速；信息处理部，用于储存自身车速与安全车距的既有对应关系，处理数据采集部得到图像并经过单目视觉处理方法处理数据得出实时车距，判断实时车距是否小于实时自身车速所对应的安全车距；报警部，用于根据信息处理部得到的判断结果发出报警；其中，数据采集部包括：摄像机，用于采集图像；视频采集卡，用于接收来自摄像机的图像；速度传感器，用于检测自身车速；信息处理部为ARM；报警部包括蜂鸣器和警示灯。

实用新型作用与效果

因为本实用新型利用单目视觉方法，对图像采集部分使用的摄像机的要求较低，可以使用普通数码摄像头，因此成本较低，而数据处理部使用的是ARM处理器，这种处理器的成本也较低，所以可以达到节约成本的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。

图1是本实用新型的结构的框图。

基于单目视觉的汽车预警防撞系统，包括数据采集部，信息处理部以及报警部。数据采集部包括CCD摄像机（12），速度传感器（13），视频采集卡（14）；信息处理部包括ARM（15），报警部包括蜂鸣器和LED灯（16）。

CCD摄像机（12）用于拍摄汽车前方的实时图像。

视频采集卡（14）用于接收来自CCD摄像机（12）的实时图像，速度传感器（13）用于采集实时的车速。

ARM（15）内置基于单目视觉的距离运算程序，利用CCD摄像机（12）安装的角度，CCD摄像机（12）距离地面的高度，CCD摄像机（12）的视场等固定参数，结合CCD摄像机（12）拍摄到的汽车前方的实时图像，然后经过图像处理从中提取出前方汽车的图像，读取前方汽车在所述实时图像中的坐标，计算出前后两辆车的距离。ARM（15）同时内置不同车速对应的安全车距，ARM(15)用于根据视频采集卡（14）得到的图像计算出的实时车距，并根据速度传感器（13）测得的实时车速得到对应的安全车距，将实时车距与此安全车距进行比较，若实时车距大于实时速度下的安全车距，则不控制报警部发出警报，继续使用CCD摄像机（12）采集图像并使用速度传感器（13）计算实时车距，采集当前车速，与当前车速对应安全车距进行比较。若实时车距小于实时速度下的安全车距，则控制报警部发出警报。车距的计算频率由CCD摄像机的拍摄频数决定，通常使用的CCD摄像机拍摄频数在30帧/秒以上，因此本系统每秒至少可判断30次实时车距是否超过实时车速下的安全车距。

报警部包括蜂鸣器和LED灯（16）用于接收来自ARM(15)的指令发出警报。

图2是本实用新型的工作流程图。

步骤S1-1:

在汽车行驶过程中，CCD摄像机采集汽车前方的图像，同时速度传感器采集汽车自身的实时车速，进入步骤S1-2。

步骤S1-2:

ARM利用CCD摄像机（12）等到的图像数据进行图像处理，并计算出实时的车距。

步骤S1-3

ARM利用速度传感器（13）采集到的自身车速与ARM内置的既有车速与安全距离的关系得到与当前自身车速相对应的安全车距。ARM将计算得到的实时车距与所述安全车距进行比较，若实时车距大于所述安全车距，则返回步骤S1-1。若实时车距小于所述安全车距，则进入步骤S1-4。

步骤S1-4

ARM向报警部发出信号控制报警部进行报警，进入步骤S1-5。

步骤S1-5

驾驶员控制汽车减速，当实时车距大于当前车速相对应的安全车距时，报警结束。系统重新回到步骤S1-1继续进行检测。

具体实施方式的作用与效果

因为本实用新型利用的单目视觉方法本身对硬件的要求较低，图像采集部分使用的摄像机可以使用普通数码摄像头，而数据处理部使用的是ARM处理器，这种摄像头和处理器的成本低，所以可以达到节约成本的目的。因为本实用新型的车距判断频率是每秒30次以上，所以预警频率充足，能够及时对汽车驾驶员进行提醒，达到及时预警的效果。

综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应视为本实用新型的技术范畴。

Claims

1.一种基于单目视觉的汽车预警防撞系统，其特征在于，包括：

数据采集部，用于采集前方汽车及其周边图像和实时自身车速；

信息处理部，用于处理数据采集部得到图像并经过单目视觉处理方法得出实时车距，并且与所述信息处理部内置的自身车速与安全车距的既有对应关系进行比较，判断所述实时车距是否小于所述安全车距；

报警部，用于根据所述信息处理部得到的判断结果发出报警。

2.根据权利要求1所述的基于单目视觉的汽车预警防撞系统，其特征在于：

其中，数据采集部包括：

摄像机，用于采集前方汽车及周边图像，并传送给视频采集卡；

视频采集卡，用于接收来自摄像机的图像；

速度传感器，用于检测自身车速，并传送至所述信息处理部。

3.根据权利要求1所述的基于单目视觉的汽车预警防撞系统，其特征在于：其中，信息处理部为ARM。

4.根据权利要求1所述的基于单目视觉的汽车预警防撞系统，其特征在于：其中，报警部包括蜂鸣器和警示灯。