CN115527184A - 基于摄像头的汽车盲区检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于摄像头的汽车盲区检测系统，包括：多个摄像头，设置于车辆四周的周向；目标检测模块，用于根据特征点提取出视频中的目标；目标测距模块，用于确定目标的位置；车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块，用于计算出是否有目标在车辆的行驶中可能发生碰撞，并通过喇叭对车内驾驶员以及车外人员进行语音上的提醒与警告；图像合成模块，用于通过建模的方式将车辆周围的情况以及当前车辆的行驶状态生成一个虚拟的三维环境模型。本发明通过在车身周围布置环视摄像头，解决了视野盲区问题，可通过特征提取识别出目标物，通过车辆行驶轨迹预测与碰撞预测可减少事故发生概率，通过图像合成与建模可建立车辆周围环境情况模型，提高了驾驶员观察效率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别涉及一种基于摄像头的汽车盲区检测系统。
背景技术
目前，在大型的车辆所发生的事故中，大部分事故是在大型车辆转弯以及倒车时产生。大型的车辆比如大型的挂车、工地上的渣土车、水泥罐车等车身较长的车辆都会在转弯时产生一定的视野盲区。这是因为这些车辆转弯时内后轮并不是完全按照前轮的轨迹行驶，内前轮转弯半径与内后轮会存在一定的偏差，即“内轮差”。当非机动车或着行人进入视野盲区的范围内，很有可能会发生被拐弯时的后车身碰撞刮擦或者拖入车内等危险情况。
发明内容
本发明提供了一种基于摄像头的汽车盲区检测系统，以解决至少一个上述技术问题。
为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种基于摄像头的汽车盲区检测系统，包括：多个摄像头，设置于车辆四周的周向，用于获取车辆360度周向范围内的视频；目标检测模块，用于根据特征点提取出视频中的目标，并且对目标进行实时跟踪；目标测距模块，用于通过一个或多个摄像头拍摄的图像确定目标的位置；车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块，用于根据车载传感器获取的当前车辆行驶情况，预测对预定时间内的车辆行驶轨迹，并且根据目标的位置相对与车辆的位置，计算出是否有目标在车辆的行驶中可能发生碰撞，并通过喇叭对车内驾驶员以及车外人员进行语音上的提醒与警告；图像合成模块，用于通过环视的多个所述摄像头采集一定角度图像、根据目标检测模块检测出的目标、目标测距模块计算出的距离、车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块的预测结果，通过建模的方式将车辆周围的情况以及当前车辆的行驶状态生成一个虚拟的三维环境模型；显示器，用于将所述三维环境模型通过车内的显示器显示给驾驶员。
优选地，车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块在发出警告之后，如若驾驶员以及行人在一定时间内没有采取相应的行动，系统将会采取介入操作，阻止驾驶员操作汽车，并停下汽车。
优选地，目标测距模块采用单目测距或双目测距。
优选地，还包括：图像回传模块，用于将车辆摄像头的视频数据实时回传给管理者，以让后方的管理者可以更加清楚的了解到到车辆的行驶状态以及车辆周围情况。
本发明通过在车身周围布置环视摄像头，解决了视野盲区问题，可通过特征提取识别出目标物，通过车辆行驶轨迹预测与碰撞预测可减少事故发生概率，通过图像合成与建模可建立车辆周围环境情况模型，提高了驾驶员观察效率。
附图说明
图1示意性地示出了本发明的流程图；
图2示意性地示出了双目测距的原理图；
图3示意性地示出了货车的盲区示意图；
图4示意性地示出了本发明中环视摄像头布置方式示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
目前随着经济的发展，城市建设与城市物流的发展，城市中因为货车视野盲区所导致的交通事故也在增加，政府部门也在普及关于货车视野盲区的相关知识，减少人们因为进入货车视野盲区而带来危险的可能，本发明从驾驶员的角度出发，提供给驾驶员关于车辆周围相关情况的展示，在可能发生危险时给与相应的提醒。本发明涉及车辆领域，特别涉及一种盲区检测系统、目标检测系统、警告系统、车辆介入系统。
如图1所示是本发明的流程图，其中提供了一种基于摄像头的汽车盲区检测系统，其以目标检测算法、双目摄像头视觉测距算法、行驶轨迹预测算法以及图像合成算法为基础，通过对车身周围摄像头采集的图像进行处理，检测出车辆周围物体以及人员，并且利用双目摄像头视觉测距算法测定各个目标的位置，与此同时根据目前车辆的行驶状态预测出车辆的行驶轨迹。通过图像合成算法显示到位于驾驶室的屏幕上，同时通过目标位置与行驶轨迹的计算，对车内驾驶员和车外人员进行警告和提醒，并在紧急情况下采取必要的介入措施。
1.摄像头布置方式
如图3所示一辆货车的盲区几乎边及了车辆周边的所有区域，如果在车辆行驶中有行人以、非机动车及机动车进入车辆的视野盲区内就有可能不会被驾驶员所观察到，在货车后续的行驶过程中就有可能发生交通事故，因此本发明提供了如图4所示的环视摄像头布置方式，覆盖了车辆周围所有视野盲区，做到无死角的情况监控。
2.目标检测
由于车辆周围的实际情况比较复杂，如果直接将摄像头的图像直接展示给驾驶员，由于信息的复杂性反而会对驾驶员驾驶产生影响，因此通过对摄像头回传的视频流，通过目标检测模块，根据特征点提取出视频中的目标，并且对目标进行实时跟踪。减轻驾驶员在车辆行驶过程中的压力。
3.目标测距
传统的目标测距时利用其它相关的传感器来确定目标物体的位置，随着目前计算视觉技术的发展，可以通过摄像头采集的图像，可以较为精确的确定目标的位置，目前计算机视觉定位分为单目和双目摄像头定位。
单目测距：预先要建立相关目标物的关键特征数据库，在识别到目标物后，根据目标物实际大小，推算出现目前目标一个像素与实际大小的比例关系，从而推算出物体实际距离，要达到精确定位的效果，就需要不断的去维护一个庞大的样本特征库，如果缺乏相关目标的特征或者特征不准确就会导致定位不准确。
双目测距：是通过两个摄像头在同一时刻拍摄的图像存在的视差进行距离的测量，从而无需判断前方存在的是什么目标物，其原理与人眼相似。
计算方式：
计算得：
求得空间点P离相机的距离。
4.车辆行驶轨迹预测与碰撞预测
由于车辆在行驶过程中驾驶员的大部分注意力在于车辆的行驶方向的前方，对于车辆的侧面以及后面等视野盲区的关注并不会太够。因此通过车载的传感器获取当前车辆的行驶情况，对后面较短时间内的车辆行驶轨迹进行预测，并且根据目标相对与车辆的位置计算出是否有目标在车辆的行驶中可能发生碰撞。并且通过喇叭对车内驾驶员以及车外人员进行语音上的提醒与警告。当在发出警告之后如若驾驶员以及行人在一定时间内没有采取相应的行动，系统将会采取介入操作，阻止驾驶员操作汽车，并停下汽车。
5.图像合成模块
如若直接将摄像头的图像直接展示在驾驶的屏幕上，这样会携带大量的无关信息会严重干扰驾驶员的驾驶，影响行驶安全，如图4所示环视摄像头采集一定角度图像、目标检测模块检测出的目标以及目标测距模块计算出的距离，综上信息通过建模的方式将车辆周围的情况以及当前车辆的行驶状态通过一个虚拟的三维模型展示给驾驶员，给以驾驶员一个直观清楚的环境展示。
6.图像回传
日益完善和庞大的公交运输系统给广大市民带来了方便和快捷，但同时在管理和有效监控方面，却给运输企业和交管等部门带来莫大的内部管理压力以及社会压力，现在很多的运输车辆都有GPS定位设备，但是对于一些突发情况并不能很好的得到监控，通过将车辆的视频图像通过5G进行回传，可以让检查人员及时了解车辆所处的环境，以及车辆的行驶情况。更可以在突发情况下对驾驶员做出正确的指导
本发明具有以下有益效果：
1.解决货车视野盲区问题
如图3所示驾驶员在驾驶室中观察周围的环境时存在较大的视野盲区，产生这个问题的原因是驾驶员所处的位置以及货车车辆车身长度所致的，通过布置在车身周围的摄像头采集信息，解决了驾驶员因为自身所处的位置与遮挡物产生视野盲区的问题。
2.目标检测解决识别周围人员、非机动车、机动车
现在解决视野盲区方法安装更多的反光镜来提供给驾驶员来有更多的视野来观察视野盲区中的情况，但是安装过多的反光镜，也会对驾驶员在车辆行驶中观察周围情况产生更多压力，分散驾驶员注意力。通过对摄像头回传的画面提取出目标，排除无关信息干扰。
3.摄像头视觉定位解决物体定位问题
通过使用双目摄像头的计算机视觉定位算算法，计算出目标与车辆的相对位置坐标。给予驾驶员一个直观展示，不再需要依靠参照物来判断，而且位置判断也更加清楚与准确，可以让驾驶员有更大的注意力在驾驶车辆上。
4.车辆驾驶轨迹预测与碰撞预测减少事故的发生
通过实时动态计算目标位置是否是在车辆视野盲区或者是否是可能与车辆发生碰撞，从而提醒驾驶员采取措施与行人，非机动车、及机动车避让，避免因视野盲区导致的交通事故的发生。
5.图像合成建立周围环境模型
结合上面各个模块对摄像头采集的数据进行处理以及传感器对车辆姿态的监控，建立的一个关于车辆以及车辆周围环境的模型展示在驾驶员屏幕上。这样能过滤掉其他无关信息，让驾驶员能专注的关注到周围行人，车辆的位置。能更好的采取下一步措施。
6.图像回传
通过对车辆摄像头的视频数据进行实时回传可以让后方的管理者可以更加清楚的了解到到车辆的行驶状态以及车辆周围情况，解决了以往车辆依靠GPS定位装置只能了解到车辆的位置信息而对于其他信息不了解的问题。
本发明的创新点在于：
1.通过在车身周围布置环视摄像头，解决了视野盲区问题。
2.摄像头回传画面，通过特征提取，识别出目标物。
3.车辆行驶轨迹预测与碰撞预测，减少事故发生概率。
4.图像合成与建模，建立车辆周围环境情况模型，提高驾驶员观察效率。
5.预测碰撞，车内车外提醒，并且系统介入操作避免在驾驶员在失去驾驶能力的情况下造成能严重的后果。
6.环视视频回传可以使得后方管理员更加了解车辆情况。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于摄像头的汽车盲区检测系统，其特征在于，包括：
多个摄像头，设置于车辆四周的周向，用于获取车辆360度周向范围内的视频；
目标检测模块，用于根据特征点提取出视频中的目标，并且对目标进行实时跟踪；
目标测距模块，用于通过一个或多个摄像头拍摄的图像确定目标的位置；
车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块，用于根据车载传感器获取的当前车辆行驶情况，预测对预定时间内的车辆行驶轨迹，并且根据目标的位置相对与车辆的位置，计算出是否有目标在车辆的行驶中可能发生碰撞，并通过喇叭对车内驾驶员以及车外人员进行语音上的提醒与警告；
图像合成模块，用于通过环视的多个所述摄像头采集一定角度图像、根据目标检测模块检测出的目标、目标测距模块计算出的距离、车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块的预测结果，通过建模的方式将车辆周围的情况以及当前车辆的行驶状态生成一个虚拟的三维环境模型；
显示器，用于将所述三维环境模型通过车内的显示器显示给驾驶员。
2.根据权利要求1所述的基于摄像头的汽车盲区检测系统，其特征在于，车辆行驶轨迹预测与碰撞预测模块在发出警告之后，如若驾驶员以及行人在一定时间内没有采取相应的行动，系统将会采取介入操作，阻止驾驶员操作汽车，并停下汽车。
3.根据权利要求1所述的基于摄像头的汽车盲区检测系统，其特征在于，目标测距模块采用单目测距或双目测距。
4.根据权利要求1所述的基于摄像头的汽车盲区检测系统，其特征在于，还包括：
图像回传模块，用于将车辆摄像头的视频数据实时回传给管理者，以让后方的管理者可以更加清楚的了解到到车辆的行驶状态以及车辆周围情况。
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| CN202211168907.XA CN115527184A (zh) | 2022-09-25 | 2022-09-25 | 基于摄像头的汽车盲区检测系统 |
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| CN115527184A true CN115527184A (zh) | 2022-12-27 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN115527184A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119091685A (zh) * | 2024-09-14 | 2024-12-06 | 无锡学院 | 一种基于多源数据融合分析的车辆碰撞预警分析系统 |
-
2022
- 2022-09-25 CN CN202211168907.XA patent/CN115527184A/zh active Pending
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