車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法,它包括置于汽車前方的監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控處理裝置、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；其中監(jiān)控設(shè)備把采集視頻信號(hào)經(jīng)監(jiān)控處理裝置處理，通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至調(diào)度中心；監(jiān)控處理裝置對(duì)傳來視頻圖像數(shù)據(jù)分析處理，處理結(jié)果信號(hào)通過警報(bào)器報(bào)警并提示與目標(biāo)車輛的相隔距離；本方法主要是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本車在當(dāng)前車道中的位置，計(jì)算本車到前方車輛的距離，利用監(jiān)控處理裝置中預(yù)警算法，進(jìn)行預(yù)警判斷并提供報(bào)警提示，有效地提醒駕駛員注意及采取相應(yīng)的避險(xiǎn)措施。
【專利說明】車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，主要是通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本車在當(dāng)前車道中的位置，計(jì)算本車到前方車輛的距離，然后與設(shè)定的報(bào)警距離相比較，判斷是否進(jìn)行預(yù)警。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，公路交通特別是高速公路交通得到飛速發(fā)展，汽車保有量迅速增加。而交通事故尤其是惡性交通事故呈不斷上升趨勢(shì)，給各個(gè)國家的人民生命財(cái)產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。據(jù)美國全國公路交通安全管理總署公布的數(shù)據(jù)，近幾年美國全國公路交通事故平均死亡率是每一億車輛英里死1.48人，其中佛羅里達(dá)州的車禍死亡人數(shù)發(fā)生率較高。在我國，根據(jù)公安部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在2005年全國共發(fā)生道路交通事故450254起，造成98738人死亡，直接財(cái)產(chǎn)損失18.8億元。對(duì)公路交通事故的分析表明，80%以上的車禍?zhǔn)怯捎隈{駛員反應(yīng)不及時(shí)所引起的。駕駛員反應(yīng)不及時(shí)的原因主要有:1)因長時(shí)間駕車導(dǎo)致疲勞駕駛；2)車輛行駛路況較差導(dǎo)致駕駛員無法進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。奔馳汽車公司對(duì)各類交通事故的研究表明，若駕駛員能夠較早地意識(shí)到有事故危險(xiǎn)，并提早Is采取相應(yīng)的正確措施，則絕大多數(shù)的交通事故都可以避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述高速公路事故易發(fā)生的原因，提供一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，運(yùn)用單目視覺技術(shù)對(duì)行駛車輛前景中的車道和前方目標(biāo)車輛進(jìn)行檢測(cè)，以獲取本車與當(dāng)前車道的相對(duì)位置信息和方向信息，以及與目標(biāo)車之間的距離信息，通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車道偏離預(yù)警及前車防碰撞報(bào)警。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，它包括置于汽車前方的監(jiān)控設(shè)備、汽車上監(jiān)控處理裝置、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；其中監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控處理裝置通過其網(wǎng)線連接，由監(jiān)控設(shè)備采集的視頻圖像經(jīng)監(jiān)控處理裝置處理，通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至調(diào)度中心；汽車上監(jiān)控處理裝置對(duì)監(jiān)控設(shè)備采集的監(jiān)控視頻圖像分析處理，將處理結(jié)果傳至報(bào)警器報(bào)警并提示與前方車輛的相隔距離。
[0006]所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控處理裝置連接的網(wǎng)線為第I網(wǎng)絡(luò)；還包括由3G網(wǎng)卡或路由器構(gòu)成第2網(wǎng)絡(luò)，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
[0007]數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡?網(wǎng)絡(luò)，采用無線2G網(wǎng)絡(luò)或無線3G網(wǎng)絡(luò)。
[0008]所述的監(jiān)控設(shè)備，置于汽車前檔風(fēng)玻璃的下部，監(jiān)控設(shè)備采用高速，且具有低照度能力的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
[0009]所述的監(jiān)控處理裝置包括DSP、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和報(bào)警裝置為報(bào)警器，監(jiān)控處理裝置將采集的視頻信號(hào)經(jīng)DSP處理輸出的報(bào)警信號(hào)通過報(bào)警裝置報(bào)警。
[0010]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備采用大容量存儲(chǔ)卡和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，使得監(jiān)控處理裝置具有錄像功倉泛。
[0011] 該系統(tǒng)由汽車自身電瓶提供電源。
[0012]一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:包括如下處理步驟:
[0013]利用攝像機(jī)采集視頻圖像，對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻解幀；
[0014]對(duì)解幀的視頻進(jìn)行分辨率設(shè)置，其分辨率大小為640x480;
[0015]監(jiān)控處理裝置對(duì)設(shè)置后的圖像預(yù)處理，即對(duì)設(shè)置后的圖像采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法處理得到穩(wěn)定的視頻圖像、經(jīng)自適應(yīng)二值化形成二值圖像、用Sobel算法進(jìn)行邊緣提??；再對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行車輛和車道線的特征分別進(jìn)行提取、分析和匹配處理；
[0016]在檢測(cè)到的邊緣信息中分辨出車道線形成的邊緣點(diǎn)并將其擬合車道線；
[0017]判斷行駛車輛是否偏離預(yù)定車道，如偏離車道報(bào)警器報(bào)警；
[0018]同時(shí)判斷前方是否有車輛，若前方有車輛并相隔距離在預(yù)警范圍之內(nèi)，報(bào)警器發(fā)出不同報(bào)警級(jí)別。
[0019]對(duì)預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行車輛的特征提取、分析和匹配處理，其包括處理過程;
[0020]對(duì)預(yù)處理后的視頻圖像采用濾波器消除噪聲，并將車輛行駛車道上的標(biāo)志線灰度值全部替換成180，以消除路面上白色標(biāo)志線的影響，便于路面檢索；
[0021]通過自適應(yīng)閾值分割的方法將生長區(qū)域及待檢索物體分離開；設(shè)置行駛車輛前景路面為感興趣區(qū)域；
[0022]將感興趣區(qū)域內(nèi)生長區(qū)域從下往上搜索圖像，統(tǒng)計(jì)每行像素中連續(xù)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如果黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于16，則認(rèn)為該部分可能是車輛陰影線，所述連續(xù)黑像素點(diǎn)的集合為陰影線；
[0023]從此段陰影線往上構(gòu)造高為其1/5長度的矩形，即陰影線的長度為構(gòu)造矩形的長度，該陰影線長度的1/5作為矩形的寬，依據(jù)所得每條陰影線的長度和寬度構(gòu)造出相應(yīng)的矩形；
[0024]判斷每個(gè)矩形里黑色像素點(diǎn)占總像素點(diǎn)的百分比，當(dāng)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)占總像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于等于80%，對(duì)車輛進(jìn)行歸一化轉(zhuǎn)動(dòng)慣量匪I特征判斷，當(dāng)參數(shù)
\ΝΜΙ.-ΝΜ? ,I
=J卜11 值小于某一正實(shí)數(shù) ε；
NMl
[0025]被認(rèn)為可能是車輛陰影區(qū)域，再經(jīng)訓(xùn)練的Adaboost分類器判斷待定陰影區(qū)是否為車輛陰影區(qū)域；
[0026]如上述待定陰影區(qū)被判定為車輛陰影，則采用基于透視投影的幾何變換測(cè)距模型，確定該行駛車輛與前方車輛的相隔距離，警報(bào)器報(bào)警提示并報(bào)告相隔距離。
[0027]形成路面的生長區(qū)域:對(duì)路面灰度值替換后的圖像選取距離路面最近處的點(diǎn)作為種子點(diǎn)，設(shè)其圖像左下角為原點(diǎn)，種子生長的閾值為30，由此生長出來的區(qū)域?yàn)樾旭傑囕v前方路面的生長區(qū)域。
[0028]對(duì)預(yù)處理后的圖像的車道線特征進(jìn)行提取、分析和匹配，其包括如下處理過程:
[0029]對(duì)預(yù)處理后的圖像除掉面積小于閾值3的邊緣區(qū)域；
[0030]以圖像中心線為基準(zhǔn)，分別對(duì)每一行由中心點(diǎn)向左右兩側(cè)掃描邊緣點(diǎn)并記錄其坐標(biāo)值；
[0031]依據(jù)重復(fù)剪輯最近鄰法的思想，剔除不屬于車道線上的干擾點(diǎn)，把余下的邊緣點(diǎn)作為待檢索的目標(biāo)邊緣點(diǎn)；
[0032]判斷所選掃描的某邊緣點(diǎn)的像素值是否為1，如滿足條件，則記錄下該邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)，并終止在該行方向的掃描；
[0033]判斷是否每行方向都已掃描完畢，如滿足條件，對(duì)每一行判斷是否左右兩側(cè)都有邊緣點(diǎn)；
[0034]對(duì)每一行中心點(diǎn)兩側(cè)都存在邊緣點(diǎn)，利用圖像坐標(biāo)系和道路坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系和距離計(jì)算公式，求得這兩邊緣點(diǎn)所代表的實(shí)際路面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值以及兩點(diǎn)間的實(shí)際距離值，即以像素為單位的邊緣點(diǎn)坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換為以毫米為單位的圖像坐標(biāo)值，再計(jì)算出路面上兩邊緣點(diǎn)在實(shí)際繪圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)值和實(shí)際距離值；
[0035]判斷兩邊緣點(diǎn)間實(shí)際距離與標(biāo)準(zhǔn)車道寬度的差值是否小于標(biāo)準(zhǔn)車道寬度的10%，如滿足條件，將記錄下的邊緣點(diǎn)確定為車道線上的點(diǎn)并擬合成車道線；
[0036]利用幾何角度偏移量判斷，行駛車輛是否偏離預(yù)定車道，若偏離提示報(bào)警，預(yù)定車道為該車行駛的車道。
[0037]本發(fā)明的有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0038]1、本發(fā)明系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)。由于監(jiān)控設(shè)備安裝在行駛車輛檔風(fēng)玻璃的下部，檢測(cè)及判斷環(huán)境均處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此需要監(jiān)控設(shè)備具有很好的穩(wěn)像功能，本發(fā)明采用了快速、高效地運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法，有效地解決攝像機(jī)抖動(dòng)問題，從而得到平穩(wěn)的視頻圖像，同時(shí)也增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)野外強(qiáng)風(fēng)等惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力。
[0039]2、本發(fā)明系統(tǒng)自動(dòng)化程度高。由于利用監(jiān)控?cái)z像機(jī)采集視頻圖像，并由車載監(jiān)控處理裝置自動(dòng)識(shí)別行駛位置上的車道線及前方車輛，同時(shí)進(jìn)行預(yù)警判斷并提供報(bào)警提示，有效地提醒駕駛員注意及采取相應(yīng)的避險(xiǎn)措施。
[0040]3、本發(fā)明方法識(shí)別準(zhǔn)確率高。由于車載攝像機(jī)是在行駛車輛中采集、傳輸視頻圖像的，并且路面及車道兩旁存在大量障礙物及噪聲，容易對(duì)車道線識(shí)別及車輛檢測(cè)產(chǎn)生干擾；本發(fā)明充分考慮提取目標(biāo)的特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)字圖像處理包括自適應(yīng)二值化、用Sobel算法提取邊緣預(yù)處理，精確地將障礙物與目標(biāo)分離出來，為精確預(yù)警提供可靠的保證，確保不會(huì)發(fā)生漏檢和誤檢，有效的提高了系統(tǒng)的安全性。
[0041]4、本發(fā)明實(shí)用性強(qiáng)。由于駕駛員在長期高度集中的駕駛狀態(tài)下易產(chǎn)生疲勞駕駛，本系統(tǒng)能準(zhǔn)確地檢測(cè)出行駛的車輛是否偏離預(yù)定車道，并且判斷行駛車輛的前方是否存在其他車輛，如存在，輸出與本車相距的實(shí)際距離，超出預(yù)警距離，向駕駛員發(fā)出報(bào)警聲音及報(bào)告與前車的相對(duì)距離，提醒駕駛員注意并避讓，有效地降低交通事故的發(fā)生。
[0042]5、本系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高效、快速地特征提取及檢測(cè)算法程序，可以實(shí)時(shí)地為行駛車輛提供預(yù)警。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框；
[0044]圖2是本發(fā)明的監(jiān)測(cè)前景車道線與車輛的總程序流程圖；
[0045]圖3是本發(fā)明的車道線檢測(cè)預(yù)警的程序流程圖；[0046]圖4是本發(fā)明的車輛檢測(cè)及判斷車距的程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0048]參見附圖1，是車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，它包括置于汽車前方的監(jiān)控設(shè)備、汽車上監(jiān)控處理裝置、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；其中監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控處理裝置通過其網(wǎng)線連接，由監(jiān)控設(shè)備采集的視頻圖像經(jīng)監(jiān)控處理裝置處理，通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至調(diào)度中心；汽車上監(jiān)控處理裝置對(duì)監(jiān)控設(shè)備采集的監(jiān)控視頻圖像分析處理，將處理結(jié)果傳至報(bào)警器報(bào)警并提示與前方車輛的相隔距離。
[0049]所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控處理裝置連接的網(wǎng)線為第I網(wǎng)絡(luò)；還包括由3G網(wǎng)卡或路由器構(gòu)成第2網(wǎng)絡(luò)，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
[0050]數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡?網(wǎng)絡(luò)，采用無線2G網(wǎng)絡(luò)或無線3G網(wǎng)絡(luò)。
[0051]所述的監(jiān)控設(shè)備，置于汽車前檔風(fēng)玻璃的下部，監(jiān)控設(shè)備采用高速，且具有低照度能力的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
[0052]所述的監(jiān)控處理裝置包括DSP、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和報(bào)警裝置，監(jiān)控處理裝置將采集的視頻信號(hào)經(jīng)DSP處理輸出的報(bào)警信號(hào)通過報(bào)警裝置報(bào)警。
[0053]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備采用大容量存儲(chǔ)卡和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，使得監(jiān)控處理裝置具有錄像功倉泛。
[0054]該系統(tǒng)由汽車自身電瓶提供電源。
[0055]本發(fā)明方法涉及兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn):一是準(zhǔn)確的提取出行駛車輛前景中的車道線，并判斷行駛車輛是否偏離該方位，若偏離，能夠提供報(bào)警提示信息；二是檢測(cè)行駛車輛前方較近距離是否存在其他車輛，若與前車距離較近時(shí)，向駕駛員發(fā)出報(bào)警提示聲音同時(shí)報(bào)告與前車相距距離，提醒駕駛員注意并采取相應(yīng)的避險(xiǎn)措施。
[0056]參見附圖2，為本發(fā)明的監(jiān)測(cè)前景車道線與車輛的總程序流程圖，是一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟:
[0057]一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:包括如下處理步驟:
[0058]利用攝像機(jī)采集視頻圖像，對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻解幀；
[0059]對(duì)解巾貞的視頻進(jìn)行分辨率設(shè)置，其分辨率大小為640x480;
[0060]監(jiān)控處理裝置對(duì)設(shè)置后的視頻圖像預(yù)處理，即對(duì)設(shè)置后的圖像采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法處理得到穩(wěn)定的視頻圖像，經(jīng)自適應(yīng)二值化形成二值圖像、再用Sobel算法進(jìn)行邊緣提取；
[0061]再對(duì)預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行車輛和車道線的特征分別進(jìn)行提取、分析和匹配處理；
[0062]在檢測(cè)到的邊緣信息中分辨出車道線形成的邊緣點(diǎn)并將其擬合車道線；
[0063]判斷行駛車輛是否偏離預(yù)定車道，如偏離車道報(bào)警器報(bào)警；
[0064]同時(shí)判斷前方是否有車輛，若前方有車輛并相隔距離在預(yù)警范圍之內(nèi)，報(bào)警器發(fā)出不同報(bào)警級(jí)別聲音。
[0065]由于監(jiān)控設(shè)備采用攝像機(jī)安裝在行駛車輛檔風(fēng)玻璃的下部，檢測(cè)及判斷環(huán)境均處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此需要監(jiān)控設(shè)備具有很好的穩(wěn)像功能。本發(fā)明采用了快速、高效地運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法，有效地解決攝像機(jī)抖動(dòng)問題，從而得到平穩(wěn)的視頻圖像，同時(shí)也增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)野外強(qiáng)風(fēng)等惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力。
[0066]檢測(cè)行駛車輛前方是否存在車輛并判斷其相距距離:
[0067]對(duì)預(yù)處理后的視頻圖像進(jìn)行車輛的特征提取、分析和匹配，其處理過程包括為:
[0068]對(duì)預(yù)處理后的圖像采用濾波器消除噪聲，并將車輛行駛車道上的標(biāo)志線灰度值全部替換成180 ;以消除路面上白色標(biāo)志線的影響，便于路面檢索；
[0069]形成路面的生長區(qū)域；
[0070]通過自適應(yīng)閾值分割的方法將生長區(qū)域及待檢索物體分離開，設(shè)置行駛車輛前景路面為感興趣區(qū)域；
[0071]將感興趣區(qū)域內(nèi)生長區(qū)域從下往上搜索圖像，統(tǒng)計(jì)每行像素中連續(xù)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如果黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于16，則認(rèn)為該部分可能是車輛陰影線，所述連續(xù)黑像素點(diǎn)的集合為陰影線；
[0072]從此段陰影線往上構(gòu)造高為其1/5長度的矩形，即陰影線的長度為構(gòu)造矩形的長度，該陰影線長度的1/5作為矩形的寬，依據(jù)所得每條陰影線的長度和寬度構(gòu)造出相應(yīng)的矩形；
[0073]判斷每個(gè)矩形里黑色像素點(diǎn)占總像素點(diǎn)的百分比，當(dāng)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)占總像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于等于80%，(說明該矩形灰度值較低)對(duì)車輛進(jìn)行歸一化轉(zhuǎn)動(dòng)慣量匪I特征判
斷，當(dāng)參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:它包括置于汽車前方的監(jiān)控設(shè)備、汽車上監(jiān)控處理裝置、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；其中監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控處理裝置通過其網(wǎng)線連接，由監(jiān)控設(shè)備采集的視頻圖像經(jīng)監(jiān)控處理裝置處理，通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至調(diào)度中心；汽車上監(jiān)控處理裝置對(duì)監(jiān)控設(shè)備采集的監(jiān)控視頻圖像分析處理，將處理結(jié)果傳至報(bào)警器報(bào)警并提示與前方車輛的相隔距離。
2.按權(quán)利要求1所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控處理裝置連接的網(wǎng)線為第I網(wǎng)絡(luò)；還包括由3G網(wǎng)卡或路由器構(gòu)成第2網(wǎng)絡(luò)，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
3.按權(quán)利要求1或2所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡?網(wǎng)絡(luò)，采用無線2G網(wǎng)絡(luò)或無線3G網(wǎng)絡(luò)。
4.按權(quán)利要求1所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控設(shè)備，置于汽車前檔風(fēng)玻璃的下部，監(jiān)控設(shè)備采用高速，且具有低照度能力的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。
5.按權(quán)利要求1或2所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控處理裝置包括DSP、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和報(bào)警裝置，監(jiān)控處理裝置將采集的視頻信號(hào)經(jīng)DSP處理輸出的報(bào)警信號(hào)通過報(bào)警裝置報(bào)警。
6.按權(quán)利要求5所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備采用大容量存儲(chǔ)卡和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，使得監(jiān)控處理裝置具有錄像功能。
7.按權(quán)利要求1所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)由汽車自身電瓶提供電源。
8.—種權(quán)利要求1所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:包括如下處理步驟: 利用攝像機(jī)采集視頻圖像，對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻解幀； 對(duì)解幀的視頻進(jìn)行分辨率設(shè)置，其分辨率大小為640x480; 監(jiān)控處理裝置對(duì)設(shè)置后的圖像預(yù)處理，即對(duì)設(shè)置后的圖像采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法處理得到穩(wěn)定的視頻圖像、經(jīng)自適應(yīng)二值化形成二值圖像、再用Sobel算法進(jìn)行邊緣提?。辉賹?duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行車輛和車道線的特征分別進(jìn)行提取、分析和匹配處理； 在檢測(cè)到的邊緣信息中分辨出車道線形成的邊緣點(diǎn)并將其擬合車道線； 判斷行駛車輛是否偏離預(yù)定車道，如偏離車道報(bào)警器報(bào)警； 同時(shí)判斷前方是否有車輛，若前方有車輛并相隔距離在預(yù)警范圍之內(nèi)，報(bào)警器發(fā)出不同報(bào)警級(jí)別。
9.按權(quán)利要求8所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行車輛的特征提取、分析和匹配，其包括處理過程: 對(duì)預(yù)處理后的圖像采用濾波器消除圖像噪聲，并將車輛行駛車道上的標(biāo)志線灰度值全部替換成180，以消除路面上白色標(biāo)志線的影響； 形成路面的生長區(qū)域； 通過自適應(yīng)閾值分割的方法將生長區(qū)域及待檢索物體分離開；設(shè)置行駛車輛前景路面為感興趣區(qū)域； 將所述感興趣區(qū)域內(nèi)的生長區(qū)域從下往上搜索圖像，統(tǒng)計(jì)每行像素中連續(xù)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如果黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于16，則認(rèn)為該部分可能是車輛陰影線，所述連續(xù)黑像素點(diǎn)的集合為陰影線； 從此段陰影線往上構(gòu)造高為其1/5長度的矩形，即陰影線的長度為構(gòu)造矩形的長度，該陰影線長度的1/5作為矩形的寬，依據(jù)所得每條陰影線的長度和寬度構(gòu)造出相應(yīng)的矩形； 判斷每個(gè)矩形里黑色像素點(diǎn)占總像素點(diǎn)的百分比，當(dāng)黑色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)占總像素點(diǎn)的 個(gè)數(shù)大于等于80%，對(duì)車輛進(jìn)行歸一化轉(zhuǎn)動(dòng)慣量NMI特征判斷，當(dāng)參數(shù)
10.按權(quán)利要求9所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:生長區(qū)域的生成過程: 對(duì)路面灰度值替換后的圖像選取距離路面最近處的點(diǎn)作為種子點(diǎn)，設(shè)其圖像左下角為原點(diǎn)，種子生長的閾值為30，由此生長出來的區(qū)域?yàn)樾旭傑囕v前方路面的生長區(qū)域。
11.按權(quán)利要求8所述的車道偏離及前車防碰撞報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行車道線的特征提取、分析和匹配，其包括如下處理過程: 對(duì)預(yù)處理后的圖像除掉面積小于閾值3的邊緣區(qū)域； 以圖像中心線為基準(zhǔn)，分別對(duì)每一行由中心點(diǎn)向左右兩側(cè)掃描邊緣點(diǎn)并記錄其坐標(biāo)值； 依據(jù)重復(fù)剪輯最近鄰法的思想，剔除不屬于車道線上的干擾點(diǎn)，把余下的邊緣點(diǎn)作為待檢索的目標(biāo)邊緣點(diǎn)； 判斷所選掃描的某邊緣點(diǎn)的像素值是否為1，如滿足條件，則記錄下該邊緣點(diǎn)的坐標(biāo)，并終止在該行方向的掃描； 判斷是否每行方向都已掃描完畢，如滿足條件，對(duì)每一行判斷是否左右兩側(cè)都有邊緣占.對(duì)每一行中心點(diǎn)兩側(cè)都存在邊緣點(diǎn)，利用圖像坐標(biāo)系和道路坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系和距離計(jì)算公式，求得這兩邊緣點(diǎn)所代表的實(shí)際路面上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值以及兩點(diǎn)間的實(shí)際距離值； 判斷兩邊緣點(diǎn)間實(shí)際距離與標(biāo)準(zhǔn)車道寬度的差值是否小于標(biāo)準(zhǔn)車道寬度的10%,如滿足條件，將記錄下的邊緣點(diǎn)確定為車道線上的點(diǎn)并擬合成車道線； 利用幾何角度偏移量判斷，行駛車輛是否偏離預(yù)定車道，若偏離提示報(bào)警，預(yù)定車道為該車行駛的車道。
【文檔編號(hào)】B60W30/08GK103832433SQ201210476108
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】蒲寶明, 高宇, 胡元元, 李姝 , 鄒明明, 黃振華, 賀紅瑩, 李華 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所有限公司