一种车载行人监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车载行人监测系统，属于自动控制技术领域，包括有STM32核心控制模块、车载摄像头模块、车速传感器模块、陀螺仪传感器模块、预警模块、电源模块、显示模块、外设模块、SDRAM存储模块和CAN总线通信模块。本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、安装方便、功耗低、测量精度高等优点。
【专利说明】
一种车载行人监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及自动控制技术领域，具体涉及一种车载行人监测系统。
【背景技术】
[0002]世界卫生组织报告表明，近年来，每年公路交通事故造成超过120万人死亡，占世界每年总死亡人数的2.1 %，同时，间接造成的伤残人数达5000余万。预计到2020年，在世界总死亡人数中，因公路交通事故死亡人数将从1990年的第9位上升到第3位，其中超过10%的事故死亡者为行人。欧盟要求2015年前所有新生产汽车以40Km/h行驶时，必须保障发生人车相撞事故时行人能够存活，并要求所有欧洲市场的汽车必须在2015年前满足行人保护的法律规定。中国于2009年提交了有关行人保护的法律草案，制订了汽车行人保护标准。
[0003]目前，国内学者对行人保护系统进行了大量研究，并取得了一定的成果。例如，利用双目摄像头并结合高精度的GPS定位系统完成行人的检测，而后使用模糊控制模拟驾驶人的操作完成对预警危险的反应。也有利用现有的移动通信网络结合GPS信息与行人的手机，来实现行人与车辆的防护的案例。德国大众汽车集团使用雷达、普通摄像头与近红外摄像头来检测行人。类似研究多数都是在机器视觉图像分析的基础上，以诸如雷达与激光扫描仪等多种传感器进行辅助，系统方案的成本过高。类似装置可应用于专用高端车，在中低端汽车及重特大交通事故频发的客货运汽车上普及应用难度较大，而这几种车型在中国却是涉及人员伤亡的重特大交通事故的主要对象。
[0004]本实用新型主要针对目前中国汽车及交通市场的现状，设计符合中国车用设备现状的车载行人监测系统。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种车载行人监测系统，通过实时采集车辆前方的图像信息并进行处理和判断，并结合实际的车辆实时运行状态信息，为车辆提供最合理、最稳定的行人数据信息分析。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0007]一种车载行人监测系统，其特征在于:包括有STM32核心控制模块以及分别与STM32核心控制模块连接的车载摄像头模块、车速传感器模块、陀螺仪传感器模块、预警模块、电源模块、显示模块、外设模块、SDRAM存储模块和CAN总线通信模块;所述STM32核心控制模块作为整个系统的大脑，负责整体的信息处理;车载摄像头模块采集图像，用于外部环境识别;车速传感器模块用于车速检测;陀螺仪传感器用于车运行状态检测;预警模块为系统危险预警提供信号；电源模块为整个系统提供电源;显示模块用于行人监测状态显示;外设模块为外设连接提供接口； SDRAM存储模块用于数据存储;CAN总线通信模块用于系统与外部数据通信。
[0008]所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述STM32核心控制器的具体型号为STM32F407ZET6。
[0009]所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述车载摄像头模块的具体型号为SY-2024IR-D。
[0010]所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述车速传感器模块的具体型号为DJS-1lo
[0011]所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述陀螺仪传感器模块的具体型号为ADXRS6。
[0012]所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述CAN总线通信模块的通信接口采用CAN总线通信接口。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0014]本实用新型采用支持浮点运算的STM32F407ZET6单片机作为本系统的单片机核心控制器，能大大提高系统的计算速度和计算精度;与采用DSP和FPGA作为主控制器的车载行人监测系统相比，可大大降低监测系统的成本；同时，本系统采用先进图像处理算法，大大提高行人监测系统的准确性和稳定性，具有较好的应用推广前景。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的总体结构原理框图。
[0016]图2为本实用新型的分类器训练方法流程图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，但是，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]本实施例系统的总体结构原理框图如图1所示，提供了一种车载行人监测系统，包括STM32核心控制模块1、车载摄像头模块2、车速传感器模块3、陀螺仪传感器模块4、预警模块5、电源模块6、显示模块7、外设模块8、SDRAM存储模块9和CAN总线通信模块10。STM32核心控制模块I作为整个系统的核心，其同时与各附属模块相连并进行实时数据通信。
[0019]其中，车载摄像头采集外部数据经过预处理发送给STM32核心控制模块做进一步处理;车速传感器模块实时检测所在车的运行速度并将数据发送给STM32核心控制模块;陀螺仪传感器模块实时检测车的平衡性和稳定性，将实时数据发送给STM32核心控制模块，为其对图像处理和判断提供依据;预警模块作为一单独的环境检测判断模块，通过STM32核心控制器模块进行数据综合处理和判断，从而得出当前环境是否安全；电源模块可同时提供多路输出，包括STM32核心控制器模块、车载摄像头模块、车速传感器模块、陀螺仪传感器模块和显示模块的同时供电；SDRAM存储模块用于对图像和监测数据的实时存储;CAN总线通信模块可为系统提供外围通信接口，可与汽车的CAN总线通信协议兼容。
[0020]本实施例中，主要通过安装在汽车上的车载摄像头模块获取汽车前方的视频图像模块，同时采用一个预先训练好的分类器样本对视频流中的行人图像进行实时检测。
[0021]分类器样本的训练是预先在计算机中完成的，其是一种离线学习的训练过程。该训练过程需要使用行人图像的正负样本库。图像正负样本库的数量常常需要几千个，并且需要保证负样本的个数远远大于正样本的个数。其中，正样本是包括单个行人的图像，负样本是不包括行人的交通背景图像，如建筑，车辆、道路等等。所有样本的选择均取自于实际的交通场景中，并且将其规格化为32 X 16的灰度图像当中。
[0022]本实施例的分类器样本得训练方法流程图如图2所示，样本训练的具体步骤包括如下:
[0023]步骤S201，读取包括m幅正样本图像的正样本集和η幅负样本图像的负样本集，其中正样本集表示包括行人的图像集合，负样本集表示不包括行人的城市交通、建筑等的背景图像。在本实施例中，样本图像采用32X16 二维数据表示，数组中各元素的灰度值的范围在O到255之间。
[0024]步骤S202，对每个32 X 16的小样本，按照从右上到左下的方式，逐步计算ρ X P小方块的特征值，其中行和列的偏移量都为I。在本实施例中可以设Ρ=2，一共可以得到280个小方格，S卩280个特征值。小方块的特征值可通过j X 2进制表示，在本实时案例中，j=8。即表示每个数的特征值是一个8位2进制数，其一共包括O?255这256个取值的数。
[0025]步骤S203，对正负样本集中的每个样本特征值进行计算，并且将每一个样本对应的特征向量作为行对所有样本值进行排列，从而构成特征矩阵M。
[0026]步骤S204，获取特征矩阵M的值，并且采用级联Adaboost算法训练得到一个级联分线器。
[0027]步骤S205，将组合级联分线器进行整形组合，并以文档形式保存。
[0028]本实用新型通过安装在汽车上的车载摄像头模块获取汽车前方的实时图像，并且采用一个已训练好的分类器对图像中的行人进行检测，从而实现了实时检测，为智能交通的发展提供了技术支持和保障。
[0029]最后应说明的是:以上叙述中的实施方式仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型结构原理的前提下，还可以做出若干改进与润饰，这些改进与润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种车载行人监测系统，其特征在于:包括有STM32核心控制模块以及分别与STM32核心控制模块连接的车载摄像头模块、车速传感器模块、陀螺仪传感器模块、预警模块、电源模块、显示模块、外设模块、SDRAM存储模块和CAN总线通信模块;所述STM32核心控制模块作为整个系统的大脑，负责整体的信息处理;车载摄像头模块采集图像，用于外部环境识别;车速传感器模块用于车速检测;陀螺仪传感器用于车运行状态检测;预警模块为系统危险预警提供信号；电源模块为整个系统提供电源;显示模块用于行人监测状态显示;外设模块为外设连接提供接口； SDRAM存储模块用于数据存储;CAN总线通信模块用于系统与外部数据通信。2.根据权利要求1所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述STM32核心控制器的具体型号为STM32F407ZET6。3.根据权利要求1所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述车载摄像头模块的具体型号为SY-2024IR-D。4.根据权利要求1所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述车速传感器模块的具体型号为DJS-1 I。5.根据权利要求1所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述陀螺仪传感器模块的具体型号为ADXRS6。6.根据权利要求1所述的一种车载行人监测系统，其特征在于:所述CAN总线通信模块的通信接口采用CAN总线通信接口。
【文档编号】B60R1/00GK205554038SQ201620252544
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】曲立国, 徐善永, 程军辉
【申请人】淮南紫星电子科技有限公司