一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法，包括：在車輛的預(yù)定位置平行設(shè)置至少兩個攝像機，分別獲取目標(biāo)車輛的圖像；分別提取攝像機在時間點t1和t2攝取的圖像，并計算其圖像的視差d1、d2；根據(jù)時間點t1和t2圖像的視差值及攝像機之間的位置信息，計算出目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離；當(dāng)所計算得到的距離小于預(yù)定值，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。本發(fā)明還提供相應(yīng)的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，可以利用安裝在車身上的攝像頭通過測算臨近時間點獲取的圖像視差，準(zhǔn)確地判斷出臨近的前方或后方車輛與本車的安全距離以及相對速度。在車距較近時或相對速度較少時及時給予駕駛員以警示，有利于避免或大大減少交通事故的發(fā)生。
【專利說明】一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車安全技術(shù)以及立體視覺【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種實現(xiàn)車輛安全預(yù) 警的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車的不斷普及，人們越來越重視行車安全問題，具有主動安全系統(tǒng)與否已 經(jīng)成為很多人選車的主要關(guān)注點。據(jù)統(tǒng)計，我國公路交通事故中有不少是汽車追尾碰撞導(dǎo) 致的，所造成的傷害及經(jīng)濟損失很大。在追尾危險的判斷中，跟車駕駛員判斷和決定的依據(jù) 是估計到達前車的時間，而這一時間與距離、速度、相對速度和反應(yīng)時間有很重要的關(guān)系， 因此設(shè)計開發(fā)的預(yù)警系統(tǒng)的目的，就是要輔助駕駛員提高判斷能力，以增加對突發(fā)情況的 預(yù)警和處理能力。在事故發(fā)生前提醒駕駛員并采取一定的安全措施，以避免或減少交通事 故的發(fā)生。
[0003]在汽車行駛中，安全距離是一個非常重要的參數(shù)，如何有效地全天候監(jiān)測行使中 車輛之間的距離，并在必要時為駕駛員提出警示，成為亟待解決的問題。
[0004]目前傳統(tǒng)的車輛測距的方式主要有:
[0005]超聲波測距，一般不作為高速路上的測距儀，一是超聲波的速度受外界影響大；二 是距離越遠，超聲波損失越嚴重，會降低測量精度。
[0006]雷達測距，存在電磁波干擾問題，必須防止因雷達裝置相互間以及其他通信設(shè)施 的電磁波干擾。
[0007]激光測距，普遍存在成像速度過慢、價格高的問題，由于使用在高速環(huán)境下，需要 提高其穩(wěn)定度，安全車距預(yù)警系統(tǒng)并沒有普及安裝。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中的測距方法還有的采用微波或者紅外線，但是這些方式都有很多缺 點，例如易被干擾，距離有限或者范圍有限，成本過高等等問題。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)存在的問題:
[0010]1、紅外或者微波探測:范圍和距離有限，在寬闊的高速公路上應(yīng)用有限；
[0011]2、單攝像頭探測:單攝像頭信息有限，只能通過圖像中物體大小判斷距離，易于出 錯;
[0012]3、激光投影:投影覆蓋范圍有限，很難保證投影剛好落在目標(biāo)車體上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提供一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法和系統(tǒng)，可在車距較近時或相對速度較 少時及時給予駕駛員以警示。本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法，包括:
[0014]在車輛的預(yù)定位置平行設(shè)置至少兩個攝像機，分別獲取目標(biāo)車輛的圖像；
[0015]分別提取所述至少兩個攝像機在第一時間點tl攝取的圖像，并計算所述圖像的 視差dl，和第二時間點t2所述攝像機攝取的所述圖像，并計算所述圖像的視差d2 ；
[0016]根據(jù)所述時間點tl和t2圖像的視差值及所述攝像機之間的位置信息，計算出目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離；
[0017]當(dāng)所計算得到的距離小于預(yù)定值，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
[0018]更適宜地，該方法還包括:
[0019]根據(jù)預(yù)定時間內(nèi)視差值的變化信息計算確定目標(biāo)車輛與本車之間的相對速度；
[0020]目標(biāo)車輛與本車之間的距離在預(yù)定范圍內(nèi)，當(dāng)所述相對速度大于預(yù)定速度時，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
[0021]本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的系統(tǒng)，包括:
[0022]至少兩個攝像機，平行設(shè)置在車輛的預(yù)定位置，用于分別獲取目標(biāo)車輛的圖像；
[0023]視差計算單元，用于分別提取所述至少兩個攝像機在第一時間點tl攝取的圖像，并計算所述圖像的視差dl，和第二時間點t2所述攝像機攝取的所述圖像，并計算所述圖像的視差d2 ；
[0024]車距計算單元，根據(jù)所述時間點tl和t2圖像的視差值及所述攝像機之間的位置信息，計算出目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離；
[0025]第一提示單元，當(dāng)所計算得到的距離小于預(yù)定值，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
[0026]更適宜地，該系統(tǒng)，還包括:
[0027]速度計算單元，根據(jù)預(yù)定時間內(nèi)視差值的變化信息計算確定目標(biāo)車輛與本車輛之間的相對速度；
[0028]第二提示單元，目標(biāo)車輛與本車輛之間的距離在預(yù)定范圍內(nèi)，當(dāng)所述相對速度大于預(yù)定速度時，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
[0029]本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法和系統(tǒng)，應(yīng)用視差圖與圖像識別技術(shù)實現(xiàn)探測功能，探測汽車安全距離?？梢岳冒惭b在車身上的攝像頭通過測算臨近時間點獲取的圖像視差，準(zhǔn)確地判斷出臨近的前方或后方車輛與本車的安全距離以及相對速度。本發(fā)明提出的解決方案成本低，應(yīng)用靈活，在車距較近時或相對速度較少時及時給予駕駛員以警示，有利于避免或大大減少交通事故的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明提供的平行雙目視覺距離傳感器測量距離的原理示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明提供的平行雙目視覺距離傳感器測量距離示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明實施例中提供的實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法流程圖；
[0033]圖4是采用本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法和系統(tǒng)，通過視差圖來判斷行車距離，可以利用安裝在車身上的攝像頭準(zhǔn)確的判斷出安全距離以及臨近的前方或后方相對速度。
[0035]為使本發(fā)明的特性和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明的原理及技術(shù)實現(xiàn)方案進行詳細描述。
[0036]通過使用按照預(yù)定方式放置的多臺攝像機對同一場景采集圖像，根據(jù)這些攝像機所采圖像的差異(視差)，結(jié)合攝像機之間的位置關(guān)系，就可以計算出目標(biāo)與攝像機之間的距離，考慮到設(shè)備與計算的復(fù)雜度，實用的方式是采用兩臺平行放置的攝像機組成距離傳感器。圖1及圖2所示為采用平行雙目視覺距離傳感器測量距離的原理示意圖。如圖1所示，兩臺焦距為f的攝像機平行放置，光軸之間的距離為T，圖1中的兩個矩形分別表示左右攝像機的成像平面，O1和Or為左右攝像機的焦點，對于場景中的任意一點P，在左右攝像機成像平面上的成像點分別為P1和Pr，它們在成像平面上的成像坐標(biāo)(圖像坐標(biāo))為X1和Xr，則視差定義為Cl=XfXr。
[0037]以圖1和圖2中的左攝像機焦點O1為原點，O1Or所在直線為X軸，左攝像機光軸為Z軸，垂直與XZ軸的為Y軸，則P點在O1坐標(biāo)系中的坐標(biāo)可以按照公式(I)計算:
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的方法，其特征在于，包括: 在車輛的預(yù)定位置平行設(shè)置至少兩個攝像機，分別獲取目標(biāo)車輛的圖像； 分別提取所述至少兩個攝像機在第一時間點tl攝取的圖像，并計算所述圖像的視差dl，和第二時間點t2所述攝像機攝取的所述圖像，并計算所述圖像的視差d2 ； 根據(jù)所述時間點tl和t2圖像的視差值及所述攝像機之間的位置信息，計算出目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離； 當(dāng)所計算得到的距離小于預(yù)定值，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 根據(jù)預(yù)定時間內(nèi)視差值的變化信息計算確定目標(biāo)車輛與本車之間的相對速度； 目標(biāo)車輛與本車之間的距離在預(yù)定范圍內(nèi)，當(dāng)所述相對速度大于預(yù)定速度時，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，若攝像頭幀率為F幀每秒；所述計算確定目標(biāo)車輛與本車之間的相對速度，具體為: 獲取的第η幀，得到的目標(biāo)車輛視差值為A ;獲取的第m幀圖像，得到的目標(biāo)車輛視差值為B，獲取第η幀與第m幀圖像的時間間隔為AT; 則視差變化速度為:VD=(B-A)/(AT/F)； 根據(jù)所述視差變化速度VD計算目標(biāo)車輛與本車之間的相對速度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述至少兩個攝像機之間的距離根據(jù)測距要求進行調(diào)整，當(dāng)要測量的目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離越大，攝像機之間的距離越大。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述攝像機設(shè)置在車輛前端，用于測試前方的目標(biāo)車輛與本車之間的距離； 所述攝像機設(shè)置在車輛后端，用于測試后方的目標(biāo)車輛與本車之間的距離。
6.一種實現(xiàn)車輛安全預(yù)警的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 至少兩個攝像機，平行設(shè)置在車輛的預(yù)定位置，用于分別獲取目標(biāo)車輛的圖像； 視差計算單元，用于分別提取所述至少兩個攝像機在第一時間點tl攝取的圖像，并計算所述圖像的視差dl，和第二時間點t2所述攝像機攝取的所述圖像，并計算所述圖像的視差d2 ； 車距計算單元，根據(jù)所述時間點tl和t2圖像的視差值及所述攝像機之間的位置信息，計算出目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離； 第一提示單元，當(dāng)所計算得到的距離小于預(yù)定值，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 速度計算單元，根據(jù)預(yù)定時間內(nèi)視差值的變化信息計算確定目標(biāo)車輛與本車輛之間的相對速度； 第二提示單元，目標(biāo)車輛與本車輛之間的距離在預(yù)定范圍內(nèi)，當(dāng)所述相對速度大于預(yù)定速度時，則觸發(fā)告警信息提示駕駛員。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述至少兩個攝像機之間的距離根據(jù)測距要求進行調(diào)整，當(dāng)要測量的目標(biāo)車輛與攝像機之間的距離越大，攝像機之間的距離越大。
9. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機設(shè)置在車輛前端，用于測試前方的目標(biāo)車輛與本車之間的距離；所述攝像機設(shè)置在車輛后端，用于測試后方的目標(biāo)車輛與本車之間的距離。
【文檔編號】H04N13/02GK103568990SQ201210255991
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】關(guān)銳, 向東方, 王嘉, 鮑東山 申請人:北京新岸線移動多媒體技術(shù)有限公司