專利名稱：一種車距檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車距檢測技術(shù)，具體涉及一種車距檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，車距檢測裝置多采用探測器。使用時，置于本車輛內(nèi)的探測器主動向前面車輛和后面車輛發(fā)射電磁波或超聲波信號，根據(jù)前面車輛和后面車輛反射的電磁波或超聲波信號計算出本車輛與前面車輛和后面車輛的車距。用探測器進行車距檢測，成本高，并且，當(dāng)多輛車輛同時使用探測器時，因發(fā)射的電磁波或超聲波受到干擾將導(dǎo)致探測器無法計算出本車與前面車輛和后面車輛的車距。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種車距檢測方法，該方法降低了車距檢測的成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法計算出車距的問題。
本發(fā)明另一個目的在于提供一種車距檢測裝置，該裝置降低了車距檢測的成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法計算出車距的問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種車距檢測方法，包括以下步驟a、獲取本車前面道路和后面道路的圖像；b、根據(jù)獲取到的本車前面道路和后面道路的圖像，查詢出圖像中的車輛的正前方實際寬度；c、根據(jù)查詢得到的車輛正前方的實際寬度，計算出本車與圖像中的車輛的車距。
所述步驟b包括
b1、利用模式識別技術(shù)分離出所獲取圖像中車輛的各部分設(shè)備；b2、測量出圖像中各部分設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度；b3、計算出圖像中各部分設(shè)備寬度與車輛正前方視圖寬度的比值，得到比例數(shù)據(jù)組；b4、根據(jù)比例數(shù)據(jù)組查詢出車輛的實際寬度。
當(dāng)前面車輛視圖位于圖像的正中央時，步驟c中所述的計算車距的公式為L1＝(0.5W0M1)/(W1tan(0.5B))，其中，L1為本車與前面車輛的車距、B為前端攝像頭視角、M1為圖像中的前面車輛的實際寬度、W1為圖像中前面車輛正前方視圖的寬度、W0為整個圖像寬度。
當(dāng)后面車輛視圖位于圖像的正中央時，步驟c中所述的計算車距的公式為L2＝(0.5W2M2)/(W3tan(0.5B0))，其中，L2為本車與后面車輛的車距、B0為后端攝像頭視角、M2為圖像中的后面車輛的實際寬度、W3為圖像中后面車輛正前方視圖的寬度、W2為整個圖像寬度。
所述步驟c之后進一步包括若計算得到的車距數(shù)值不在安全車距范圍內(nèi)，則調(diào)整本車車速，發(fā)出燈光告警信號。
本發(fā)明還提供了一種車距檢測裝置，包括圖像采集單元、圖像識別單元、數(shù)據(jù)存儲單元和車距計算單元；所述圖像采集單元，獲取本車前面道路和后面道路的圖像，傳送給圖像識別單元；所述圖像識別單元，接收來自圖像采集單元的本車前面道路和后面道路的圖像；利用模式識別技術(shù)，從含有車輛視圖的圖像中分離出車輛的各部分設(shè)備；測量出圖像中各部分設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度；計算出各部分設(shè)備的寬度與車輛正前方視圖寬度的比值，將得到的比例數(shù)據(jù)組傳送給車型數(shù)據(jù)存儲單元；接收車型數(shù)據(jù)存儲單元傳送的車輛實際寬度；將車輛正前方視圖的寬度和車輛正前方實際寬度的數(shù)值傳送給車距計算單元；所述車型數(shù)據(jù)存儲單元，存儲有多種車型車輛的各種參數(shù)，根據(jù)圖像識別單元傳送的比例數(shù)據(jù)組，查詢出車輛正前方的實際寬度，傳送給圖像識別單元；
所述車距計算單元，根據(jù)圖像識別單元輸入的車輛的實際寬度數(shù)值和車輛正前方視圖的寬度數(shù)值，計算出本車與該車輛的距離。
所述圖像采集單元為兩個，分別置于本車的前端和后端的攝像頭中。
所述攝像頭可以為紅外攝像頭或帶紅外濾鏡的普通攝像頭。
由此可見，本發(fā)明提供的一種車距檢測方法及裝置，用攝像頭獲取本車前面道路和后面道路的圖像，根據(jù)圖像，查詢出圖像中的車輛的正前方實際寬度，便可計算出車距。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方案無需使用昂貴的探測器，降低了成本；解決了現(xiàn)有技術(shù)中因探測器發(fā)出的電磁波或超聲波信號受到干擾而無法測出車距的問題。


圖1為本發(fā)明車距檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為攝像頭獲取的含有前面車輛的圖像；圖2b為攝像頭獲取前面車輛圖像的示意圖；圖3為本發(fā)明車距檢測方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
參見圖1，為本發(fā)明車距檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。車距檢測裝置置于車輛內(nèi)，其包括圖像采集單元101、圖像識別單元102、車型數(shù)據(jù)存儲單元103和車距計算單元104。
圖像采集單元101，獲取本車前面道路和后面道路的圖像，傳送給圖像識別單元102。
這里，將安裝有本發(fā)明所述車距檢測裝置的車輛稱為本車，本車前面道路上的車輛稱為前面車輛，本車后面道路上的車輛稱為后面車輛。
圖像采集單元101為兩個，分別置于本車前端和后端的攝像頭中。置于本車前端的攝像頭用于獲取本車前面道路的圖像；置于本車后端的攝像頭用于獲取本車后面道路的圖像。攝像頭獲取的圖像中，若含有車輛視圖，則表明本車前面道路或后面道路上有車輛，若不含有車輛視圖，則表明本車前面道路或后面道路沒有車輛。
所述的兩個攝像頭可以是紅外攝像頭，也可以是帶紅外濾鏡的普通攝像頭，這樣，即使在晚上，也能獲取本車前面道路和后面道路的圖像。本車內(nèi)部若安裝有攝像頭，如安裝有用于觀察本車前面道路和后面道路狀況的攝像頭，則可直接將該攝像頭作為圖像采集單元101，這樣，可更好地降低成本。
圖像識別單元102，接收圖像采集單元101傳送的本車前面道路和后面道路的圖像；利用模式識別技術(shù)，從含有車輛視圖的圖像中分離出車輛的各部分設(shè)備；測量出圖像中各部分設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度；計算出各部分設(shè)備的寬度與車輛正前方視圖寬度的比值，將得到的比例數(shù)據(jù)組傳送給車型數(shù)據(jù)存儲單元103；接收車型數(shù)據(jù)存儲單元103傳送的車輛實際寬度；將車輛實際寬度和測量得到的車輛正前方視圖的寬度的數(shù)值傳送給車距計算單元104。
下面說明計算圖像中各部分設(shè)備寬度占車輛正前方視圖寬度的比例的方法。圖像采集單元101傳送給圖像識別單元102的本車前面道路和后面道路的圖像中含有車輛視圖的圖像，一般為獲取的關(guān)于車輛正前方視圖的圖像。參見圖2a，為攝像頭獲取的含有前面車輛的圖像，前面車輛正前方視圖位于整幅圖像的正中央，W0為整幅圖像的寬度，W1為前面車輛正前方視圖的寬度。車輛正前方視圖中包括前檔風(fēng)玻璃、大燈、散熱窗、發(fā)動機艙蓋等設(shè)備的視圖。圖像識別單元102利用模式識別技術(shù)識別出含有車輛視圖的圖像，再識別出檔風(fēng)玻璃、大燈、散熱窗、發(fā)動機艙蓋等設(shè)備，然后，測量出圖像中各設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度，最后計算出圖像中各設(shè)備寬度與車輛正前方視圖寬度的比值。
某一時刻，如果本車前面道路和后面道路都有車輛，圖像采集單元101傳送給圖像識別單元102的本車前面道路和后面道路的圖像中都含有車輛視圖，則圖像識別單元102經(jīng)模式識別和計算后，得出前、后面車輛視圖中各設(shè)備寬度的相對比例數(shù)據(jù)，再傳送給車型數(shù)據(jù)存儲單元103。某一時刻，如果只有本車前面道路或后面道路有車輛，圖像采集單元101傳送給圖像識別單元102的本車前面道路或后面道路的圖像中含有車輛視圖，則圖像識別單元102經(jīng)模式識別和計算后，得出前面車輛或后面車輛視圖中各設(shè)備寬度的相對比例數(shù)據(jù)，再傳送給車型數(shù)據(jù)存儲單元103。
車型數(shù)據(jù)存儲單元103，存儲有多種車型車輛的各種參數(shù)，接收圖像識別單元102傳送的車輛各設(shè)備寬度的比例數(shù)據(jù)組，查詢出與比例數(shù)據(jù)組匹配的車型，得到車輛正前方的實際寬度，傳送給車距計算單元104。
車型數(shù)據(jù)存儲單元103存儲的車輛參數(shù)包括車輛的車型、車輛正前方各個設(shè)備的寬度、車輛正前方的寬度及正前方各設(shè)備寬度與車輛正前方寬度的比值等。車型數(shù)據(jù)存儲單元103置于本車的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備內(nèi)，存儲的各種參數(shù)可通過互聯(lián)網(wǎng)進行更新。
某一時刻，如果只有本車前面道路或后面道路有車輛，則車型數(shù)據(jù)存儲單元103傳送給車距計算單元104的數(shù)值為前面車輛或后面車輛的正前方實際寬度；如果本車前面道路和后面道路都有車輛，則車型數(shù)據(jù)存儲單元103傳送給車距計算單元104的數(shù)值為前面車輛的正前方實際寬度和后面車輛的正前方實際寬度。
車距計算單元104，根據(jù)圖像識別單元103輸入的車輛的實際寬度數(shù)值和車輛正前方視圖的寬度數(shù)值，計算出本車與該車輛的距離。
下面以某一時刻本車前面道路和后面道路上都有車輛的情況為例，即圖像識別單元103輸入的車輛正前方的實際寬度數(shù)值為前面車輛正前方的實際寬度和后面車輛正前方的實際寬度的數(shù)值的情況，計算本車與前面車輛的距離和本車與后面車輛的距離。
首先計算本車與前面車輛的距離，設(shè)為L1。設(shè)前面車輛的實際寬度為M1，車距L1的推導(dǎo)過程如下假設(shè)攝像頭獲取的圖像中前面車輛的正前方視圖位于整幅圖像的正中央，如圖2a所示。圖2a中，前面車輛正前方視圖位于整幅圖像的正中央，W0為整幅圖像的寬度，W1為車輛正前方視圖的寬度。參見圖2b，為攝像頭獲取前面車輛圖像的示意圖。圖中，B為置于本車前端的攝像頭的視角；P1P2為前面車輛正前方的位置，正前方寬度為M1；A為前面車輛的視角；O為本車前端攝像頭的位置，M0為圖中Q1Q2的長度。由于前面車輛正前方視圖的寬度W1與整幅圖像寬度W0的比值與圖2b中M1與M0的比值相等，則W1/W0＝M1/M0＝0.5M1/0.5M0(1)由(1)得到M0＝(W0×M1)/W1(2)由三角函數(shù)關(guān)系有L1＝0.5M0/tan(0.5×B) (3)將(2)帶入(3)得到L1＝(0.5W0M1)/(W1tan(0.5B)) (4)其中，對于某一指定的攝像頭，攝像頭的視角B和整幅圖像寬度W0為已知數(shù)值，圖像中前面車輛的正前方視圖寬度W1和前面車輛的實際寬度M1為車型圖像識別單元102輸入的數(shù)值，將所述各數(shù)值代入(4)式便可計算出車距L1。
同理，設(shè)后面攝像頭的視角為B0，置于本車后端的攝像頭獲取的含有后面車輛圖像的整幅圖像的寬度為W2，車輛正前方視圖的寬度為W3，后面車輛的實際寬度為M2，本車與后面車輛的寬度為L2，可得到車距L2，為L2＝(0.5W2M2)/(W3tan(0.5B0)(5)通常情況下，車輛正前方視圖位于整幅圖像的正中央，車距的計算式為(4)和(5)式。當(dāng)車輛視圖位于圖像的其他位置，用類似的方法，通過幾何運算也可得出車距L1和L2。
計算出車距L1和L2后，若判斷出車距L1和L2都大于安全車距數(shù)值，則可通過調(diào)整本車的車速使車距保持在安全車距范圍內(nèi)，也可以同時通過前/后燈向前面車輛和后面車輛車發(fā)出燈光警告信息。
以上為本車前面道路和后面道路都有車輛的情況，若只有本車前面道路或后面道路有車輛，則車距計算單元104計算出的車距為本車與前面車輛的距離L1或本車與后面車輛的距離L2。
參見圖3，為本發(fā)明車距控制方法的流程圖，包括以下步驟步驟301，獲取本車前面道路和后面道路的圖像。
步驟302，根據(jù)獲取到的本車前面道路和后面道路的圖像，查詢出圖像中的車輛的正前方實際寬度。
利用模式識別技術(shù)分離出所獲取圖像中車輛的各部分設(shè)備視圖；測量圖像中各部分設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度；計算出各部分設(shè)備寬度與圖像中車輛正前方視圖寬度的比值，得到比例數(shù)據(jù)組；根據(jù)比例數(shù)據(jù)組查詢出車輛正前方的實際寬度。
步驟303，根據(jù)查詢得到的車輛正前方的實際寬度，計算出本車與該車輛的車距。
通過攝像頭視角、已查詢到的車輛正前方的實際寬度、整幅圖像的寬度和圖像中車輛正前方視圖寬度，便可計算出本車與該車輛的車距。
計算出車距之后，可進一步判斷此車距值是否在安全車距范圍內(nèi)，如果不在安全車距范圍內(nèi)，則調(diào)整本車車速，也可以同時發(fā)出燈光告警信號。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車距檢測方法，其特征在于，包括以下步驟a、獲取本車前面道路和后面道路的圖像；b、根據(jù)獲取到的本車前面道路和后面道路的圖像，查詢出圖像中的車輛的正前方實際寬度；c、根據(jù)查詢得到的車輛正前方的實際寬度，計算出本車與圖像中的車輛的車距。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b包括b1、利用模式識別技術(shù)分離出所獲取圖像中車輛的各部分設(shè)備；b2、測量出圖像中各部分設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度；b3、計算出圖像中各部分設(shè)備寬度與車輛正前方視圖寬度的比值，得到比例數(shù)據(jù)組；b4、根據(jù)比例數(shù)據(jù)組查詢出車輛的實際寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)前面車輛視圖位于圖像的正中央時，步驟c中所述的計算車距的公式為L1＝(0.5W0M1)/(W1tan(0.5B))，其中，L1為本車與前面車輛的車距、B為前端攝像頭視角、M1為圖像中的前面車輛的實際寬度、W1為圖像中前面車輛正前方視圖的寬度、W0為整個圖像寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)后面車輛視圖位于圖像的正中央時，步驟c中所述的計算車距的公式為L2＝(0.5W2M2)/(W3tan(0.5B0))，其中，L2為本車與后面車輛的車距、B0為后端攝像頭視角、M2為圖像中的后面車輛的實際寬度、W3為圖像中后面車輛正前方視圖的寬度、W2為整個圖像寬度。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟c之后進一步包括若計算得到的車距數(shù)值不在安全車距范圍內(nèi)，則調(diào)整本車車速，發(fā)出燈光告警信號。
6.一種車距控制裝置，包括圖像采集單元、圖像識別單元、數(shù)據(jù)存儲單元和車距計算單元；所述圖像采集單元，獲取本車前面道路和后面道路的圖像，傳送給圖像識別單元；所述圖像識別單元，接收來自圖像采集單元的本車前面道路和后面道路的圖像；利用模式識別技術(shù)，從含有車輛視圖的圖像中分離出車輛的各部分設(shè)備；測量出圖像中各部分設(shè)備的寬度和車輛正前方視圖的寬度；計算出各部分設(shè)備的寬度與車輛正前方視圖寬度的比值，將得到的比例數(shù)據(jù)組傳送給車型數(shù)據(jù)存儲單元；接收車型數(shù)據(jù)存儲單元傳送的車輛實際寬度；將車輛正前方視圖的寬度和車輛正前方實際寬度的數(shù)值傳送給車距計算單元；所述車型數(shù)據(jù)存儲單元，存儲有多種車型車輛的各種參數(shù)，根據(jù)圖像識別單元傳送的比例數(shù)據(jù)組，查詢出車輛正前方的實際寬度，傳送給圖像識別單元；所述車距計算單元，根據(jù)圖像識別單元輸入的車輛的實際寬度數(shù)值和車輛正前方視圖的寬度數(shù)值，計算出本車與該車輛的距離。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述圖像采集單元為兩個，分別置于本車的前端和后端的攝像頭中。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述攝像頭為紅外攝像頭或帶紅外濾鏡的普通攝像頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車距檢測方法，該方法包括獲取本車前面道路和后面道路的圖像；根據(jù)獲取到的本車前面道路和后面道路的圖像，查詢出圖像中的車輛的正前方實際寬度；根據(jù)查詢得到的車輛正前方的實際寬度，計算出本車與圖像中的車輛的車距。本發(fā)明還公開了一種車距檢測裝置，包括圖像采集單元、圖像識別單元、數(shù)據(jù)存儲單元和車距計算單元。本發(fā)明的車距檢測方法及裝置，降低了車距檢測的成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因探測器發(fā)出的電磁波或超聲波信號受到干擾而無法測出車距的問題。
文檔編號G01C3/00GK1975327SQ20061016174
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者李高峰 申請人:北京中星微電子有限公司