[发明专利]基于机器视觉的前车碰撞警告系统及采用该系统实现前车碰撞警告的方法

说明书

技术领域

本发明公开一种碰撞警告系统及实现方法，特别是一种基于机器视觉的前车碰撞警告系统及采用该系统实现前车碰撞警告的方法。 

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，汽车在人们日常生活中的保有量越来越多，汽车行业的蓬勃发展给社会经济带来很大的贡献，但同时也产生一系列社会问题，其中交通事故是最严重的问题。据统计数据，2011年中国共发生交通事故210812起，其中死亡人数：62387人，国家针对交通事故也出台立法，想用法律约束司机，以减少交通事故的发生，然后，还是有司机会心存侥幸，其中绝大部分事故的起因是司机鲁莽驾驶，不遵守交通规则所致，如何减少交通事故成为一个社会问题。 

发明内容

针对上述提到的现有技术中的无法减少交通事故的发生的缺点，本发明提供一种新的基于机器视觉的前车碰撞警告系统及采用该系统实现前车碰撞警告的方法，其采用先进的计算机视觉模式识别算法，结合高速数字信号处理器对安装在车上的前视摄像头采集的行车路况实时分析，可以在预测到将与前车碰撞的情况下向驾驶员发出视觉、听觉或触觉方面的警告，以提示司机注意安全行驶，有效减少追尾事故发生。 

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于机器视觉的前车碰撞警告系统，该系统包括前视摄像头、警告面板、控制电路和电源模块，前视摄 像头安装在车辆前方不遮挡司机视线的位置，前视摄像头输出图像信息给控制电路，控制电路控制警告面板工作，电源模块给其他部分供电。 

一种采用上述的基于机器视觉的前车碰撞警告系统实现前车碰撞警告的方法，该方法包括下述步骤： 

A、前视摄像头以每秒25帧(PAL制式)或30帧(NTSC制式)的速度向高速数字信号处理器发送视频信号； 

B、高速数字信号处理器把视频信号转化为RGB格式的彩色图片； 

C、YUV编码：把经过转化后取得的彩色图片经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y即U、B-Y即V，最后将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去； 

D、根据图像进行车后灯识别或车身外框形状识别，若进行车后灯识别，则跳至步骤E，若进行车身外框形状识别，则跳至步骤G； 

E、若车后灯识别时：识别前视摄像头采集的视频信号中的高亮度的区域是否为红色； 

F、识别该高亮度区域的红色是否平衡对称，若平衡对称，且为红色则认为是前方物体为车辆，直接跳转至步骤I； 

G、车身外框形状识别时：对图像进行Hough变换，对图像边缘检测，分析是否与车身外框形状相似； 

H、比对识别出的边缘外框是否平衡对称，若平衡对称且与车身外壳相似则认为是前方物体车辆，直接跳转至步骤I； 

I、根据车灯或车外形出现在图片的位置查找预先校正好的距离-位置对应表，计算本车与前车的距离Dn； 

J、实时检测车辆速度； 

K、对比两次检测出的距离差，计算相对速度ΔV＝(D_n-D_n+1)/Δt，TTC＝D_n+1/ΔV； 

L、将TTC等级发送给接口单片机，接口单片机根据不同的TTC等级向警告面板发送警告信号，警告面板收到信号后，发出预定的警告信息。 

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括： 

所述的控制电路包括高速数字信号处理器、接口单片机和传感器，传感器输出车辆速度信息给接口单片机，通过接口单片机输出给高速数字信号处理器，前视摄像头输出图像信息给高速数字信号处理器，并经过高速数字信号处理器计算后，输出报警信息给接口单片机，接口单片机控制警告面板工作。 

所述的传感器包括用于检测车辆加速度的加速度传感器和用于检测车速的车速传感器。 

所述的警告面板包括显示屏、蜂鸣器或扬声器以及偏心振子中的一种或几种。 

所述的电源模块采用汽车电源。 

所述的前视摄像头车辆前挡风玻璃中上部。 

所述的接口单片机与高速数字信号处理器通过I/O口或者CAN Bus总线连接。 

本发明的有益效果是：本发明采用先进的计算机视觉模式识别算法，结合高速数字信号处理器对安装在车上的前视摄像头采集的行车路况实时分析，可以在预测到将与前车碰撞的情况下向驾驶员发出视觉、听觉或触觉方面的警告，以提示司机注意安全行驶，有效减少追尾事故发生。