[发明专利]一种自适应远光灯控制系统及图像处理算法

说明书

本发明公开了一种自适应远光灯控制系统及图像处理算法，所述控制系统包括前视摄像头、大灯控制器、光源模组驱动器、LED光源模组，其中：所述前视摄像头用于在车辆行驶过程中采集前方其他车辆的彩色图像信息，并输出至大灯控制器；所述大灯控制器用于对前视摄像头所采集的图像信息进行处理，计算前方车辆位置与距离信息，确定远光灯的控制策略，并输出控制信号至光源模组驱动器；所述光源模组驱动器用于接收大灯控制器输出的控制信号，并依据控制信号驱动远光灯LED光源模组，实现远光灯自适应控制。本发明基于低成本前视彩色摄像头采集的图像进行车辆位置检测，具有成本低、易于安装、通用性强、不依赖特定设备的优势。

技术领域

本发明属于汽车电子控制技术领域，涉及一种自适应远光灯控制系统及图像处理算法，具体涉及一种车辆在夜间行驶期间通过主动检测和跟踪前方车辆实现远光灯自适应控制的系统和方法。

背景技术

根据近年来的交通事故统计数据，车辆在夜间行驶的事故率大于白天，不当使用远光灯是导致夜间交通事故的主要原因之一。由前视摄像头模块、大灯控制器、光源模组驱动器、LED光源模组等组成的自适应远光灯控制系统是针对这一安全问题的有效解决方案。该系统能够通过检测并跟踪前方车辆，主动调整车辆远光灯光型，能够在避免使用远光灯对其他道路使用者造成炫目的同时，保证本车驾驶员的夜间视距，提升车辆的夜间驾驶安全系数。

在自适应远光灯控制系统中，前视摄像头模块负责采集车辆前方图像信息，并将图像信息传输至大灯控制器；大灯控制器利用图像处理算法处理图像信息，分析获得前方车辆的位置与距离，以此为依据计算远光灯光型的控制信号；将控制信号传入光源模组驱动器，驱动LED光源模组，实现远光灯的自适应控制。因此，快速、高效的图像处理算法和控制策略可以提升系统整体的性能。

相较于白天，夜间行车环境下光线变暗，可获取信息减少，车辆形状信息模糊，灯光信号成为夜间环境下主要的信息来源。现有技术中，为应对自适应远光灯控制系统复杂多样的应用环境，主要采用毫米波雷达、激光雷达等，这类传感器价格昂贵，造成整车成本增加；成本低廉的红外雷达、超声波雷达等，探测距离较近，夜间工作能力差，难以满足自适应远光系统的需求。而彩色摄像头作为一种成本较低、应用广泛、安装简便的设备，有着广泛的应用前景。

CN110084111A公开了一种应用于自适应远光灯的夜间车辆检测方法，采用网络聚类、腐蚀算法等图像处理技术判断大灯和尾灯，计算车辆位置，该方法只能对夜间前方车辆位置进行检测，不能在行进过程中对车辆进行跟踪。CN106845453A公开了一种基于图像的尾灯检测与识别方法，利用摄像头采集的前方车辆实时图像，采用颜色信息过滤提取尾灯信息，该方法用于车载辅助驾驶系统，其最终获取的车灯信息不能作为自适应远光灯的控制依据。CN109447093A公开了一种基于YUV编码图像的车尾灯检测方法，对获取的视频图像进行处理，提取红色区域，确定当前尾灯位置，该方法只检测了前方车辆尾灯信息，并没有对车辆位置与距离做出估计，不能作为自适应远光灯模块的控制依据。CN103453890A公开了一种基于尾灯检测的夜间车辆测距方法，其采用RGB编码图像R通道对图像中的红色区域进行提取，标记为尾灯区域，通过测量红色区域中心与道路平面的距离，估计前车距离，该方法采用的红色区域分割方法不能有效区分红色尾灯区域与其他红色干扰信号，测距方法以道路平面为基准，在起伏路面会出现误差。CN101727748A公开了一种基于车辆尾灯检测的车辆监控方法，该方法采用颜色信息与运动信息对尾灯进行检测，进而识别出前方单个车辆，无法估计前方车辆的距离，且无法对运动中多个车辆进行位置追踪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速、高效、实时的自适应远光灯控制系统及图像处理算法，对夜间不同行车场景下的前方多个车辆进行位置检测与跟踪，实现对远光灯的自适应控制，且系统能够在较复杂环境下的各类工作场景中持续工作，降低夜间行车过程中由于使用远光灯造成的安全隐患。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种自适应远光灯控制系统，包括前视摄像头、大灯控制器、光源模组驱动器、LED光源模组，其中：