一種基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警系統(tǒng)：硬件部分由A攝像頭部分、B視頻數(shù)據(jù)采集電路和集成多核處理器的Xilinx?Zynq-7000、C北斗導(dǎo)航模塊、D存儲器、E顯示器、F報警裝置組成。本系統(tǒng)實時采集視頻信息，通過高性能處理器對采集的信息進行軟件處理，主要進行車道線檢測，目標(biāo)識別，距離分析測量，根據(jù)北斗導(dǎo)航數(shù)據(jù)計算車速，綜合自身車速和目標(biāo)種類，將目標(biāo)分成卡車，小汽車，摩托車，行人，自行車等5類物體，針對可能出現(xiàn)的碰撞事故輸出相應(yīng)預(yù)警信息提示駕駛員采取行動。
【專利說明】所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警系統(tǒng)，尤其涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的智 能交通領(lǐng)域 一種基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警系統(tǒng)

【背景技術(shù)】：
[0002] 在中國每年碰撞引發(fā)的交通事故不計其數(shù)，尤其是大型客車，貨車引發(fā)引發(fā)的大 型交通事故更是造成極大的人員傷亡，財產(chǎn)損失。設(shè)計怎么樣的防撞系統(tǒng)，以提高行駛過程 中的安全性，實時探測周邊車輛、道路的安全距離，以達(dá)到保證人身、財產(chǎn)安全的目的？
[0003] 解決的辦法很多，常采用的技術(shù)有雷達(dá)技術(shù)和機器視覺技術(shù)，雷達(dá)汽車防撞系統(tǒng) 的工作原理是發(fā)射電磁波，遇到障礙物時反射，不斷檢測計算障礙物的速度和距離，通過分 析對目標(biāo)進行不同危險程度的報警。雷達(dá)探測性能比較穩(wěn)定，而且不會受到障礙物形狀和 顏色的影響，對環(huán)境的適應(yīng)性能比較好，測量時間和測量距離都很有優(yōu)勢。不過，過于靈敏 的嗅覺讓它很多時候會出現(xiàn)誤判，高速公路兩旁的金屬防撞設(shè)施和隔離帶都會影響它正常 工作，甚至車載雷達(dá)彼此間也會有干擾，加上系統(tǒng)本身的造價昂貴，在實際應(yīng)用中很少會有 發(fā)展。機器視覺防撞系統(tǒng)是通過模仿人眼的攝像機探測周圍圖像，并通過數(shù)字信號進行分 析處理。此系統(tǒng)的最大優(yōu)點是體積小、功耗小，可視范圍大。不過由于是模擬人眼成像，因 此對軟硬件的要求很高，同時無法有效的判斷行車速度，而很多故障因素如車距往往和車 速有很大關(guān)系，現(xiàn)有的系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析又要經(jīng)過模塊間數(shù)據(jù)傳遞到DSP來處理，處理速度慢， 往往不能及時預(yù)警信息。當(dāng)然又有一種綜合雷達(dá)和視覺，但是綜合雷達(dá)和視覺的辦法實現(xiàn) 成本太高?，F(xiàn)有的系統(tǒng)一般只針對車輛之間防撞，沒有考慮行人，自行車等等。
[0004] 檢索到《基于機器視覺的行人檢測方法及行人防撞預(yù)警系統(tǒng)》，《一種汽車視覺防 撞系統(tǒng)》，《一種機器視覺的汽車防撞方法及系統(tǒng)》，都只是單純的基于視覺的解決辦法，沒 有解決單純視覺的方法無法解決獲取車輛速度的問題。如果連接車輛總線獲取車輛轉(zhuǎn)速來 獲取車輛速度，又導(dǎo)致系統(tǒng)安裝困難。
[0005] 發(fā)明目的：
[0006] 本發(fā)明的目的是為了克服了現(xiàn)有技術(shù)中的單純雷達(dá)技術(shù)成本太高，采用國產(chǎn)的北 斗導(dǎo)航技術(shù)解決單純視覺技術(shù)無法獲取速度的缺點，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的單純視覺技術(shù) 處理速度慢問題，識別出前方和側(cè)面的卡車，小汽車，摩托車，行人，自行車等分類預(yù)警。
[0007] 技術(shù)方案：
[0008] 本發(fā)明所述基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警的系統(tǒng)主要由以下幾部分組成（主 要寫硬件連接），A攝像頭部分、B視頻數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)分析用高性能處理器、C北斗導(dǎo) 航模塊、D存儲器、E顯示器、F報警裝置，攝像頭采集到圖像信息和北斗導(dǎo)航的位置信息，經(jīng) 過數(shù)據(jù)采集電路處理，送給加載防撞預(yù)警分析軟件的多核處理器進行分析處理，輸出分析 結(jié)果，對出現(xiàn)車距太小，和障礙物距離太小，偏離行車線路，出現(xiàn)行人，等等異常信息結(jié)合北 斗導(dǎo)航計算得到的車輛速度進行告警，將告警信息通過報警裝置以圖形和聲音信息輸出給 駕駛員進行提示，著重描述各部分之間的物理連接和空間結(jié)構(gòu)關(guān)系，描述各部分的主要功 能和相互作用關(guān)系。
[0009] 進一步地，本發(fā)明所述的基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警的系統(tǒng)還包括對攝像頭 接收的圖像信息采用多核處理器進行分析處理的軟件，軟件完成數(shù)據(jù)優(yōu)化處理，車道線檢 測，目標(biāo)識別，距離分析測量，根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)計算車速，然后綜合分析，根據(jù)識別出的卡車， 小汽車，摩托車，行人，自行車等5類物體進行不同的處理，輸出相應(yīng)的預(yù)警信息。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警的系統(tǒng)采用了北斗 技術(shù)和集成多核處理器的Xilinx Zynq-7000,因此取得了定位更準(zhǔn)確，處理速度更快響應(yīng) 速度更快，節(jié)省了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)性能。
[0011] 進一步地，接合目標(biāo)識別和存儲相應(yīng)物體模型數(shù)據(jù)，將目標(biāo)分成卡車，小汽車，摩 托車，行人，自行車等5類物體進行不同的處理，輸出相應(yīng)的預(yù)警信息。。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0012] 圖1是系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖
[0013] 圖2是軟件處理流程圖簡介 實施例：
[0014] 下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的實施作進一步的詳細(xì)描述：
[0015] 根據(jù)前面的技術(shù)方案詳細(xì)描述具體實施，要讓同一【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員能實現(xiàn)為 準(zhǔn)。也按硬件和軟件兩部分分開描述。
[0016] 硬件部分由A攝像頭部分、B視頻數(shù)據(jù)采集電路和集成多核處理器的Xilinx Zynq-7000、C北斗導(dǎo)航模塊、D存儲器、E顯示器、F報警裝置組成。
[0017] 軟件部分的處理步驟如下：車道線檢測，目標(biāo)識別，距離分析測量，根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù) 計算車速，綜合自身車速和目標(biāo)種類，將目標(biāo)分成卡車，小汽車，摩托車，行人，自行車等5 類物體進行不同的處理，輸出相應(yīng)預(yù)警信息
[0018] 最后綜合總結(jié)：本發(fā)明綜合了視覺技術(shù)和北斗導(dǎo)航技術(shù)，應(yīng)用了集成多核處理器 的Xilinx Zynq-7000替代通常的DSP處理器，通過北斗準(zhǔn)確獲取自身車速，對可能發(fā)生的 碰撞進行進行更及時準(zhǔn)確的預(yù)警。同時軟件處理時，將目標(biāo)分成卡車，小汽車，摩托車，行 人，自行車等5類物體進行不同的處理，輸出相應(yīng)的預(yù)警信息，以使駕駛員采取更有效的措 施。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于視覺和北斗導(dǎo)航的防撞預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：北斗導(dǎo)航 的防撞預(yù)警的系統(tǒng)硬件主要由以下幾部分組成：A攝像頭部分、B視頻數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù) 分析用高性能處理器、C北斗導(dǎo)航模塊、D存儲器、E顯示器、F報警裝置。還包含嵌入式處 理軟件。綜合了視覺技術(shù)和北斗導(dǎo)航技術(shù)，應(yīng)用了集成多核處理器的Xilinx Zynq-7000替 代通常的DSP處理器，通過北斗準(zhǔn)確獲取自身車速，對可能發(fā)生的碰撞進行進行更及時準(zhǔn) 確的預(yù)警。同時軟件處理時，將目標(biāo)分成卡車，小汽車，摩托車，行人，自行車等5類物體進 行不同的處理，輸出相應(yīng)的預(yù)警信息，以使駕駛員采取更有效的措施。
2. 權(quán)利要求1硬件部分飽含：A攝像頭部分、B視頻數(shù)據(jù)采集電路和數(shù)據(jù)分析用高性能 處理器、C北斗導(dǎo)航模塊、D存儲器、E顯示器、F報警裝置。
3. 權(quán)利要求2系統(tǒng)硬件部分：包含北斗導(dǎo)航模塊，并由此計算車輛自身速度。
4. 權(quán)利要求3將車輛前方或者側(cè)面目標(biāo)識別分成卡車，小汽車，摩托車，行人，自行車 等5類物體進行不同的處理，針對可能出現(xiàn)的碰撞事故輸出相應(yīng)預(yù)警信息提示駕駛員采取 行動。
【文檔編號】B60Q9/00GK104108343SQ201310132742
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】劉富強 申請人:劉富強