[发明专利]基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法和系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，包括：

A、采用摄像头标定算法标定左、右摄像头，并计算左、右摄像头的投影矩阵；

B、获取实时同步的左右摄像头图像，并判断所述左右摄像头图像中是否存在运动目标；

C、在存在运动目标时，匹配左右摄像头图像中的运动目标，并对匹配的运动目标进行三维重建，计算运动目标与当前车辆的距离；

D、判断所述运动目标与当前车辆的距离是否小于预定距离，若是则输出预警信号。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，所述获取实时同步的左右摄像头图像，包括：

B1、分别为每个摄像头建立存放图像帧的缓冲区；

B2、对每个摄像头实时采集到的图像帧标记时间戳，并暂存在相应的缓冲区内；

B3、在每组左、右摄像头的缓冲区内将时间戳最近的两帧图像组成一组。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，所述判断左右摄像头图像中是否存在运动目标，具体包括：

B4、获取连续的三帧图像，分别计算相邻两帧图像的差值图像；

B5、将所述差值图像进行逻辑与运算得到融合的差值图像；

B6、对融合的差值图像进行阈值分割，将大于第一阈值的像素点确定为运动目标。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C1、采用极线几何约束法查找左右摄像头图像中是否具有匹配点；如果是，则执行步骤C2；否则，匹配失败，并返回步骤B；

C2、根据左、右摄像头的投影矩阵，计算运动目标的真实三维坐标，并计算运动目标与当前车辆的距离。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，所述步骤D还包括：

D1、若否，则判断所述运动目标是否为车辆；

D2、若为车辆，则跟踪所述车辆，获取车辆的闪灯状态。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，所述步骤D1具体包括：

D11、计算每个运动目标的特征属性；

D12、将所述运动目标的特征属性作为分类器的输入，通过分类器确定当前运动目标是否为车辆。

7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，在所述步骤D2中，跟踪所述车辆包括：

D21、将运动目标的图像区域设为搜寻区域，初始化搜寻区域的大小和位置；

D22、计算搜寻区域内的彩色概率分布；

D23、采用MeanShift算法获取初始化后的搜寻区域的位置和大小；

D24、将当前所计算的彩色概率分布值，及初始化后的搜寻区域的位置和大小作为下一帧图像的初始化基准，自适应调整下一帧图像的搜寻区域的位置和大小。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的车辆行驶安全检测方法，其特征在于，在步骤D2中，获取车辆的闪灯状态包括：

D25、选定左右车灯的候选区域；

D26、采用阈值分割法对车灯候选区域的图像进行二值化处理，将大于第二阈值的区域标记为白色，小于第二阈值的区域标记为黑色；

D27、在分割图像区域内统计白色连通区域的个数；

D28、通过预定时间内的所跟踪车辆的车灯亮暗状态，获取跟踪车辆的闪灯状态。

9.一种基于机器视觉的车辆行驶安全检测系统，其特征在于，包括：

标定模块，用于采用摄像头标定算法标定左、右摄像头，并计算左、右摄像头的投影矩阵；

图像获取模块，用于获取实时同步的左右摄像头图像；

检测及匹配模块，用于判断所述左右摄像头图像中是否存在运动目标，以及在存在运动目标时，匹配左右摄像头图像中的运动目标；

三维重建模块，用于对匹配的运动目标进行三维重建，计算运动目标的三维坐标，及运动目标与车辆的距离；

判断模块，用于判断运动目标与当前车辆的距离是否小于预定距离；

预警模块，用于在运动目标与车辆的距离小于预定距离时输出预警信号。

10.根据权利要求9所述的车辆行驶安全检测系统，其特征在于，

所述判断模块，还用于判断预定距离内的运动目标是否为车辆；

所述车辆行驶安全检测系统还包括

跟踪及闪灯获取模块，用于在所述运动目标与当前车辆的距离在预定距离内、且运动目标为车辆时，跟踪所述车辆，并获取车辆的闪灯状态；

显示模块，用于显示所述跟踪车辆的闪灯状态。