一種汽車夜視系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車夜間輔助遠(yuǎn)紅外夜視測(cè)距系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車夜視分為主動(dòng)紅外夜視和被動(dòng)紅外夜視。主動(dòng)紅外夜視是用波段在800~1000nm的近紅外光照射車前目標(biāo)，利用普通的CXD或CMOS相機(jī)探測(cè)前方路況，并向影像顯示在車輛儀表臺(tái)的顯示器上。主動(dòng)紅外夜視得到的影像較為清晰，但由于受到近紅外燈照射范圍的限制，其有效探測(cè)距離僅為200m左右。當(dāng)汽車在夜間以高速行駛時(shí)，這一探測(cè)距離不能完全滿足對(duì)前方危險(xiǎn)做出提前分析和預(yù)判的要求。
[0003]被動(dòng)紅外夜視利用遠(yuǎn)紅外照相機(jī)探測(cè)車輛前方物體自身輻射的遠(yuǎn)紅外光線，其工作波長(zhǎng)為8~14um。被動(dòng)式紅外夜視不受輔助探測(cè)光的限制，所以有效探測(cè)距離可達(dá)到400m。這一探測(cè)距離完全可以使駕駛員對(duì)道路前方的行人或動(dòng)物做出充分的預(yù)判。
[0004]隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和行駛速度的提升，被動(dòng)遠(yuǎn)紅外夜視將成為汽車夜間安全駕駛的主流技術(shù)。但目前的汽車被動(dòng)紅外夜視由于采用單個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)，只能識(shí)別行人或動(dòng)物，但不能測(cè)量物體到車輛的距離。另外由于遠(yuǎn)紅外相機(jī)的分辨率較低，駕駛員無(wú)法根據(jù)遠(yuǎn)紅外影像的大小來(lái)判斷物體距離。如果被動(dòng)式夜視系統(tǒng)能判定前方道路的行人或動(dòng)物，并根據(jù)物體到車輛距離范圍向駕駛員發(fā)出不同程度的提示，將進(jìn)一步提升汽車夜間行駛的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]
為了克服現(xiàn)有汽車紅外夜視無(wú)法測(cè)距的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種采用雙遠(yuǎn)紅外相機(jī)模塊的汽車夜視測(cè)距系統(tǒng)，并具有對(duì)夜間道路前方行人或動(dòng)物的識(shí)別功能。
[0006]本發(fā)明所提供的汽車夜視系統(tǒng)包括兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)模塊，一個(gè)分析控制模塊和一個(gè)顯示模塊。其中兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)對(duì)稱安置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙格柵后，相距I ~1.5m，具體距離取決于車輛大小和格柵的設(shè)計(jì)。兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)的鏡頭光軸平行，并都嚴(yán)格朝向車輛正前方。遠(yuǎn)紅外相機(jī)的工作波長(zhǎng)為8~14um。
[0007]車輛在夜間行駛時(shí)，兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測(cè)車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊。分析控制模塊提取出行人或動(dòng)物的輪廓，同時(shí)測(cè)量輪廓在兩個(gè)相機(jī)影像中的像素距離，并計(jì)算出行人或動(dòng)物到車輛的距離。設(shè)像素距離為d，兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)的安裝距離為H，遠(yuǎn)紅外相機(jī)的有效焦距為f，行人或動(dòng)物到汽車的實(shí)際距離為L(zhǎng),則具體的計(jì)算公式為L(zhǎng)=H*f/d。
[0008]分析控制模塊將兩個(gè)相機(jī)的遠(yuǎn)紅外影像整合，并發(fā)送給安裝于汽車儀表臺(tái)的顯示模塊。其中探測(cè)到的行人或動(dòng)物將會(huì)被強(qiáng)調(diào)顯示，強(qiáng)調(diào)顯示的方法包括，但不限于:加方框顯示，輪廓顯示。顯示模塊根據(jù)探測(cè)到的物體到車輛距離范圍向駕駛員發(fā)出不同程度的聲音預(yù)警提示，同時(shí)加框或輪廓顯示以不同的顏色。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是汽車夜視測(cè)距系統(tǒng)組成示意圖；
圖2是遠(yuǎn)紅外相機(jī)結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
圖3是遠(yuǎn)紅外影像測(cè)距示意圖。
[0010]其中附圖標(biāo)記 I為遠(yuǎn)紅外相機(jī)；
2為分析控制模塊；
3為顯示模塊；
4為遠(yuǎn)紅外窗口片；
5為硫系玻璃非球面透鏡；
6為硫系玻璃非球面透鏡；
7為透鏡套筒；
8為紅外焦平面陣列探測(cè)器(IRFPA);
9為相機(jī)外殼；
10為影像傳感器電路和制冷模塊；
11為左遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像；
12為右遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像；
13為用于測(cè)距的比對(duì)影像。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明可以進(jìn)行各種修改并且以很多不同方式實(shí)施，而且將參照示出本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的附圖更加全面的描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為受本文所闡明的實(shí)施方式的限制；相反，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施方式包括可包含在本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍內(nèi)的所有改變、等同和替代。在描述本發(fā)明的過(guò)程中，當(dāng)有關(guān)已知功能和配置的實(shí)際描述不會(huì)導(dǎo)致本發(fā)明的范圍不清楚時(shí)，其描述將被省略。
[0012]下面，進(jìn)參照示出本發(fā)明的實(shí)施例的附圖更加全面的描述本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思。
[0013]圖1為汽車夜視測(cè)距系統(tǒng)組成示意圖。汽車夜視測(cè)距系統(tǒng)包括兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)1，分析控制模塊2和顯示模塊3。其中兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)I對(duì)稱安置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙格柵后，相距1~1.5m，具體距離取決于車輛大小和格柵的設(shè)計(jì)。兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)的光軸平行，并都嚴(yán)格朝向車輛正前方。車輛在夜間行駛時(shí)，兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測(cè)車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊。分析控制模塊提取出行人或動(dòng)物的輪廓，同時(shí)測(cè)量輪廓在兩個(gè)相機(jī)影像中的像素距離，并計(jì)算出行人或動(dòng)物到車輛的距離。分析控制模塊將兩個(gè)相機(jī)的遠(yuǎn)紅外影像整合，并發(fā)送給安裝于汽車儀表臺(tái)的顯示模塊。其中探測(cè)到的行人或動(dòng)物將會(huì)被強(qiáng)調(diào)顯示。
[0014]圖2為遠(yuǎn)紅外相機(jī)結(jié)構(gòu)刨面示意圖。遠(yuǎn)紅外鏡頭的有效焦距為20~30mm。視場(chǎng)角為+/-15到+/-20度之間。遠(yuǎn)紅外鏡頭采用2~3片硫系玻璃非球面透鏡。非球面硫系玻璃透鏡的加工方法為由硫系玻璃球形預(yù)制體精密模壓而成。遠(yuǎn)紅外相機(jī)的影像傳感器為紅外焦平面陣列探測(cè)器(IRFPA)，其像元陣列為320x240之間，像元間距為20~40um。
[0015]其中窗口片4為雙面拋光的圓形平片，其材料由選自單晶鍺、多晶鍺、硫系玻璃、硅、硫化鋅和砸化鋅構(gòu)成的組中一種紅外材料構(gòu)成。窗口片4的兩個(gè)表面鍍有減反膜，其在相機(jī)外側(cè)的一面在減反膜上還鍍有類金剛石膜(DLC)，起到表面強(qiáng)化和抗劃傷作用。本實(shí)施例的遠(yuǎn)紅外鏡頭采用2片硫系玻璃非球面透鏡。非球面硫系玻璃透鏡的加工方法為由硫系玻璃球形預(yù)制體精密模壓而成。遠(yuǎn)紅外窗口片4，硫系玻璃非球面透鏡5和6都由透鏡套筒7定位和固定。影像傳感器的電路和制冷模塊9安置在IRFPA的后面，并由相機(jī)的外殼10固定。傳輸電纜內(nèi)置相機(jī)的供電電纜和信號(hào)傳輸電纜，并與分析和控制模塊相連。
[0016]圖3為遠(yuǎn)紅外影像測(cè)距示意圖。左遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像11和右遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像12經(jīng)過(guò)分析和控制模塊處理，得到用于測(cè)距的比對(duì)影像13，并測(cè)量出行人或動(dòng)物的輪廓在兩幅遠(yuǎn)紅外影像的像素距離為d。假設(shè)兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)的安裝距離為H，遠(yuǎn)紅外相機(jī)的有效焦距為f，則行人或動(dòng)物到汽車的實(shí)際距離L的計(jì)算公式為:L=H*f/d。
[0017]雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施方式具體示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在細(xì)節(jié)和形式上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，采用兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測(cè)車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊，分析控制模塊提取出行人或動(dòng)物的輪廓，同時(shí)測(cè)量輪廓在兩個(gè)相機(jī)影像中的像素距離，并計(jì)算出行人或動(dòng)物到車輛的距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)人或動(dòng)物的輪廓在兩幅遠(yuǎn)紅外影像的像素距離為d，兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)的安裝距離為H，遠(yuǎn)紅外相機(jī)的有效焦距為f，則行人或動(dòng)物到汽車的實(shí)際距離L為:L=H*f/d。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的遠(yuǎn)紅外相機(jī)，其特征在于，遠(yuǎn)紅外鏡頭的有效焦距為20~30mm，視場(chǎng)角為+/-15到+/-20度之間。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的遠(yuǎn)紅外相機(jī)，其特征在于，其中兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)對(duì)稱安置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，相距1~1.5m。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的遠(yuǎn)紅外相機(jī)，其特征在于，遠(yuǎn)紅外窗口片為雙面拋光的圓形平片，其材料由選自單晶鍺或多晶鍺構(gòu)成；窗口片的兩個(gè)表面鍍有減反膜。
【專利摘要】一種汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，采用兩個(gè)遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測(cè)車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊，分析控制模塊提取出行人或動(dòng)物的輪廓，同時(shí)測(cè)量輪廓在兩個(gè)相機(jī)影像中的像素距離，并計(jì)算出行人或動(dòng)物到車輛的距離。
【IPC分類】B60R1/00
【公開號(hào)】CN105620361
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410601498
【發(fā)明人】郭作超
【申請(qǐng)人】郭作超
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月2日