一种基于视觉的行车安全预警系统的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种基于视觉的行车安全预警系统。


背景技术：

2.中国专利cn107331120a公开了一种车辆行车安全预警系统及方法，当车辆的行驶时间大于第一预设值且车辆的行驶速度大于第二预设值时，弹出机构根据控制模块发出的预警信号，将位于驾驶员视线范围内的预警装置从车辆的控制台内弹出，向驾驶员发出提醒。该车辆行车安全预警系统可以快速、有效的向驾驶员发出提醒，防止驾驶员出现疲劳驾驶；
3.现有技术中，车厢内乘客的人数跟车辆行驶的速度没有直接关系，而通常人数越多，整车的质量也就越大，从而导致车辆的惯性也就越大，所以当车内人数多时，而保持之前的行驶速度，其将存在着一定安全性问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种基于视觉的行车安全预警系统。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种基于视觉的行车安全预警系统，包括摄像机、拥挤度模块、分析模块和控制模块；
7.摄像机，用于拍摄车内的照片；
8.拥挤度模块，对接收到的照片进行信息提取并分析确定照片中乘客中心点位置；测量每个乘客空心点的距离值，然后对所有得到的距离值进行求和s，再除以总乘客数量a，从而得到拥挤度值f；
9.分析模块，将拥挤度值与预设值进行分析比较；用于判断输入乘客信息图像所处的拥挤度等级；
10.控制模块，获取分析模块所得到的车辆实际行驶的速度，并将车辆实际行驶速度的信号发送给油门报警器，来提醒驾驶员对车辆速度的控制。
11.作为本发明进一步的方案：乘客空心点的距离值包括以每个乘客中心点为中心分别测量与左侧乘客中心点的距离值xn和后侧乘客中心点的距离值yn。
12.作为本发明进一步的方案：通过识别照片中的乘客位置并确定乘客中心点，投影至坐标系中，根据两点之间的距离公式，得到距离值xn和距离值yn。
13.作为本发明进一步的方案：根据距离值公式s＝(x1+x2+
……
+xn)+(y1+y2+
……
+yn)，得到对应每个照片中乘客中心点之间的距离值s。
14.作为本发明进一步的方案：根据拥挤度值公式f＝(ps1+ps2+
……
+psm)/(a*m)，得到整个车厢的拥挤度值f。
15.作为本发明进一步的方案：预设值分别设置有c1、c2、c3和c4，而拥挤度等级为空
闲、舒适、拥挤、爆满；(0、c1)为爆满状态、(c1、c2)为拥挤状态、(c2、c3)为舒适状态、(c3、c4)为空闲状态。
16.作为本发明进一步的方案：当拥挤度值f分别对应处于空闲、舒适时，则通过公式v实＝k*f*v标,计算得到车辆实际行驶的速度。
17.作为本发明进一步的方案：分析模块还将计算每个照片的拥挤度为fm＝psm/am，对每个照片中的拥挤度fm按照从小到大进行排序比较，选择出超过阈值的照片。
18.作为本发明进一步的方案：控制模块根据超过阈值的照片，通过语音播放，劝导拥挤度大的区域中的乘客向拥挤度小的区域中移动。
19.本发明的有益效果：
20.根据拥挤度模块所得到的拥挤度值，与预设值进行分析比较；通过公式v实＝k*f*v标,计算得到车辆实际行驶的速度；以及根据各个区域的拥挤度，对车厢内的人员进行调控，使得车厢维持在人数分布均匀的范围内；所以本发明视觉设备得到车厢内乘客的数据，并计算出该车厢内的拥挤度，然后根据拥挤度对车辆的行驶速度和车厢内人员分布及时做出调整和预警，从而在行驶过程中，保证车厢内人员的安全。
附图说明
21.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
22.图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1所示，本发明为一种基于视觉的行车安全预警系统，包括摄像机、拥挤度模块、分析模块和控制模块；
25.摄像机用于拍摄车内的照片或视频，并将所得到的照片发送给拥挤度模块；
26.其中，摄像机分布在车厢内部上方的两侧，其每侧摄像机的数量根据车身长度所决定，通常按照间隔12-16m设置一个，所以使得摄像机可以无死角获取车厢内的人数信息。
27.拥挤度模块，对接收到的照片进行乘客信息提取并分析确定照片中乘客中心点位置；然后以每个乘客中心点为中心分别测量与左侧乘客中心点的距离值xn和后侧乘客中心点的距离值yn，然后对所有得到的距离值进行求和s，再除以总乘客数量a，从而得到拥挤度值f；
28.其中，拥挤度模块的工作过程如下：
29.步骤1：提取共m个摄像机的照片，并标号为p1、p2、
……
、pm；
30.然后，识别照片中的乘客位置，并确定乘客中心点，将此投影至坐标系中，获取各个乘客中心点的位置坐标；根据坐标系中两点之间的距离公式计算各个乘客中心点与远离原点位于x轴方向的乘客中心点之间的距离值为xn，各个乘客中
心点与远离原点位于y轴方向的乘客中心点之间的距离值为yn；
31.步骤2：根据距离值公式s＝(x1+x2+
……
+xn)+(y1+y2+
……
+yn)，得到对应每个照片中乘客中心点之间的距离值s，其照片p1的距离值记为ps1、p2的距离值记为ps2、
……
、pm的距离值记为psm；
32.步骤3：根据拥挤度值公式f＝(ps1+ps2+
……
+psm)/(a*m)，从而得到整个车厢的拥挤度值f；
33.其中，m个摄像机在进行拍照时，存在着照片中的乘客重合的问题，即p1中存在甲乙丙等多人，而在p2中也存在甲乙丙等多人，所以在计算距离值s时，就会导致部分数据重复计算，距离值偏大，使得拥挤度值不够准确的问题，所以在步骤1中，需要识别照片的乘客的特征，若其他照片中出现该乘客时，将乘客所对应的乘客中心点的位置坐标删除；
34.分析模块，根据拥挤度模块所得到的拥挤度值，与预设值进行分析比较；用于判断输入乘客信息图像所处的拥挤度等级；
35.其中，预设值分别设置有c1、c2、c3和c4，而拥挤度等级为空闲、舒适、拥挤、爆满；(0、c1)为爆满状态、(c1、c2)为拥挤状态、(c2、c3)为舒适状态、(c3、c4)为空闲状态；当拥挤度值f分别对应处于空闲、舒适时，则通过公式v实＝k*f*v标,计算得到车辆实际行驶的速度，其v标为车辆正常路段的最高速度，k为系数，是固定值；而当拥挤度值f分别对应处于空闲、舒适时，其车辆实际行驶的速度，则由驾驶员自己控制；
36.该分析模块还将获取照片p1的距离值记为ps1、p2的距离值记为ps2、
……
、pm的距离值记为psm，并计算每个照片的拥挤度为fm＝psm/am,其am为每张照片中有效的乘客数；然后对每个照片中的拥挤度fm按照从小到大进行排序比较，选择出超过阈值的照片；
37.例如,f1》f2》f3》
……
》fm，依次判断|f1-fm|、|f2-fm-1|、|f3-fm-2|、|fn-fm-n+1|是否大于阈值b，如果有大于阈值b，则提取处对应的照片的编号；
38.控制模块，获取分析模块所得到的车辆实际行驶的速度和超过阈值的照片，然后将得到的信号分别对应发送给油门报警器，来提醒驾驶员对车辆速度的控制，使得当车厢内人数较多、较为拥挤时，对车辆的速度进行控制，保证行车安全和车厢内人员的安全；同时，根据超过阈值的照片，通过语音播放，劝导拥挤度大的区域中的乘客向拥挤度小的区域中移动，从而保证整辆车人数密度分布均匀，进而也保证车辆在急刹情况下，乘客的安全问题。
39.本发明的工作原理：提取共m个摄像机的照片，识别照片中的乘客位置，并确定乘客中心点，将此投影至坐标系中，获取各个乘客中心点的位置坐标；根据坐标系中两点之间的距离公式计算各个乘客中心点与远离原点位于x轴方向的乘客中心点之间的距离值为xn，各个乘客中心点与远离原点位于y轴方向的乘客中心点之间的距离值为yn；根据距离值公式s＝(x1+x2+
……
+xn)+(y1+y2+
……
+yn)，得到对应每个照片中乘客中心点之间的距离值s，其照片p1的距离值记为ps1、p2的距离值记为ps2、
……
、pm的距离值记为psm；根据拥挤度值f公式f＝(ps1+ps2+
……
+psm)/(a*m)，从而得到整个车厢的拥挤度值f；
40.然后根据拥挤度模块所得到的拥挤度值，与预设值进行分析比较；通过公式v实＝k*f*v标,计算得到车辆实际行驶的速度；以及根据各个区域的拥挤度，对车厢内的人员进
行调控，使得车厢维持在人数分布均匀的范围内；所以本发明视觉设备得到车厢内乘客的数据，并计算出该车厢内的拥挤度，然后根据拥挤度对车辆的行驶速度和车厢内人员分布及时做出调整和预警，从而在行驶过程中，保证车厢内人员的安全。
41.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。