[发明专利]通用型车辆行驶数据记录系统和处理方法

摘要

本发明公开一种通用型车辆行驶数据记录系统，包括：仪表盘摄像机，用于实时拍摄车辆行驶过程中的仪表盘图像信息；前向视角摄像机，用于实时拍摄车辆行驶过程中的前方图像信息，车载传感器，用于实时采集车辆行驶过程中的车辆状态信息；数据处理模块装载有仪表盘数据库用于与仪表盘摄像机传输的仪表盘图像信息进行比对，数据处理模块根据仪表盘图像信息、前方图像信息、车辆状态信息监测车辆状态，在车辆状态异常时，将获取的信息进行汇总处理、保存并输出报警信号；现场还原模块用于在车辆发生交通事故时，根据数据处理模块传输的仪表盘实时信息数据、车辆状态信息确定事故发生关键时间点，并利用关键时间点时的前方图像信息恢复事故全景视图。

主权项

1.通用型车辆行驶数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据汽车型号建立仪表盘模板数据库：首先对于仪表盘中各个功能区域进行区域划分和功能定义；对于车辆信息中心的电子屏幕区域、建立与车辆信息中心对应的功能菜单和功能界面的基础数据清单，并针对各个功能菜单和功能界面的内容进行功能定义；将上述内容汇总之后形成仪表盘的模板数据库；(2)获取车辆行驶过程中由仪表盘摄像机拍摄的仪表盘图像信息并进行分析处理得到仪表盘实时信息数据：首先根据预定义的区域划分对仪表盘实时图像进行分割、提取各个功能区域的图像；然后对照功能定义对各个功能区域的图像分别进行分析、提取，其中：对于指针式仪表的图像，通过图像识别提取其中的指针位置及对应的数据信息；对于数字式仪表的图像，通过图像识别提取数字信息；对于指示图形/指示灯的图像，判断该指示图形和指示灯的指示状态；对于警示图形/警示灯的图像，判断该警示图形和警示灯的警示状态；对于车辆信息中心的电子屏幕区域，对显示的文字和图形进行OCR识别并与功能菜单和功能界面的功能定义数据进行对照，获得显示内容的含义；且当获取显示内容存在上下文相关性时，将对应时间点前后的图像数据进行汇总，获取连贯的内容及其含义；(3)数据处理模块根据仪表盘实时信息数据监测车辆行驶状态：当检测到异常信息时，发出报警或提示信号，并且数据处理模块保存的汇总数据能够用于重现车辆的行驶过程；当发生交通事故时，提取涉事车辆的仪表盘图像信息和车辆状态信息，利用数据挖掘中的直方图分析，确定异事件关键时间点，以关键时间点为基准，提取交通事故中关键时间点中所涉及车辆行驶前方的图像信息进行基于SIFT算法的特征点提取和匹配，倒推出发生事故前各涉事车辆的行车数据，恢复事故全景视图，还原事故发生过程；所述的还原交通事故发生过程的实现方法如下：第一，提取交通事故中涉事车辆的仪表盘实时信息数据、前方图像信息、车辆状态信息监测车辆状态，并汇总；第二，通过各个车辆的仪表盘实时信息数据、前方图像信息、车辆状态信息确定各个车辆发生事故对应的关键时间点；第三，以各个车辆发生事故的关键时间点为基准，倒推出发生事故前各个车辆的行车轨迹，同时显示对应时间点上的前方图像信息，还原事故发生的过程；(31)通过数据挖掘中的直方图近似数据分布、决策树归纳分析出关键时间点；(32)对涉事车辆中两辆关键车辆前方图像信息I₁(x,y)、I₂(x,y)进行基于SIFT算法的特征点提取和匹配，恢复事故全景视图：采用高斯卷积运算构建尺度空间，高斯差分函数D(x，y，σ)通过以不变倍增因子k的两个相邻尺度图像差计算得出：D(x,y,σ)＝(G(x,y,kσ)‑G(x,y,σ))*I(x,y)＝L(x,y,kσ)‑L(x,y,σ)     (1)初始图像经逐步高斯卷积运算，得到一系列尺度空间，即高斯尺度DOG空间，空间极值点检测关键点是由DOG空间的局部极值点组成的，中间的检测点和它同尺度的8个相邻点和上下相邻尺度对应的9×2个点共26个点比较，以确保在尺度空间和二维图像空间都检测到极值点；极值点的方向分配：对于每一个采样点L(x，y)，计算其梯度模值m(x，y)和方向θ(x，y)的公式为：特征点描述子的生成：将坐标轴旋转到特征点的梯度方向上，确保旋转不变性，通常采用16个子点来描述一个特征点，然后计算每个子点中8个方向的梯度累加值，得到特征点描述子的特征向量，为4*4*8＝128维向量；所得到的特征向量具有旋转不变形所以可以分别提取I₁和I₂两幅图像中的特征向量进行特征点匹配，拼接成一幅全景视图；第四，根据现场还原模拟模块展示的事故发生的过程确定事故的责任。