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[0086]
[0087]
[0088] 通过对称性以《步」；\、」仍、:mmjTT小wus，ms- 11。'恐;口彳土感兴趣边缘投影找 到最大的垂直投影值max，以最大投影值max的1/3作为寻找左右边界的判决条件，从对称 轴左侧开始扫描，当大于max的1/3时，即认为为左边轮廓线，坐标为u_。在对称轴右边扫 面时，当发生突变时，大于max的1/3时，即认定为右边轮廓线，坐标为u_，则所测的像素 宽度 Wc= u max_umin。
[0089] 本发明系统中，红外CCD摄像模块与图像处理模块以及距离测量模块相连，预警 模块与图像处理模块以及距离测量模块的输出端相连，电源模块分别与红外CCD摄像模 块、图像处理模块、距离测量模块和预警模块相连。
[0090] 红外CCD模块传输图片信息，图像处理以及距离测量模块根据输出信息对图片进 行处理以及进行距离测量，最终通过预警模块来实现人车信息交互，预警模块与车内信号 灯相连，通过提醒驾驶员达到控制速度的目的，电源模块直接与汽车电瓶相连，当汽车未 启动时，系统不工作。当汽车启动后，按下系统开关，系统开始工作。
[0091] 本发明在雾天情况下使用，也在某些特殊情形下使用，譬如前车尾灯破损等条件， 在大雾环境下并没有打开雾灯的情形，能够判断前方是否有车辆以及前方车辆的距离，利 用预警模块向驾驶员发出预警信号，提示驾驶员控制车速并作出相应的驾驶操作，为驾驶 员、乘客以及第三方提供了安全保障。
【主权项】
1. 一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警系统，其特征在于，包括： 红外CCD摄像模块，包括红外CCD摄像机和图像采集卡，能够采集前方车辆的红外图像 序列并传送给图像处理模块和距离测量模块； 图像处理模块及距离测量模块，与红外CCD摄像模块的输出端连接，图像处理模块能 够对红外CCD摄像模块输入的图像序列进行清晰化处理，通过识别车辆的边缘特征，识别 前方车辆；距离测量模块能够对红外CCD摄像模块输入的图像序列建立图像坐标系、成像 平面坐标系、摄像机坐标系和世界坐标系，计算与前方车辆的距离； 预警模块，与图像处理及距离测量模块的输出端连接，能够向驾驶员发出预警信息； 电源模块，分别与红外CCD摄像模块、图像处理模块、距离测量模块和预警模块连接。2. 根据权利要求1所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警系统，其特征在于，所 述预警模块包括光信号警示单元，暗灯表示前方没有车辆，绿灯表示处在安全车距，黄灯表 示即将小于安全车距，红灯表示存在危险。3. -种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于，包括W下步骤： 1) 利用红外CCD摄像模块采集前方车辆的红外图像序列，并传送给图像处理模块及距 离测量模块； 2) 图像处理模块对红外图像序列进行处理：包括将模拟信号转换成数字信号、压缩处 理、预处理、分割分析处理W及分类处理，通过识别车辆的边缘特征，识别前方车辆； 3) 距离测量模块根据车辆的垂直轮廓来对车辆进行识别，并采用张正友平面标定法W 及小孔成像原理测量与前方车辆的距离； 4) 根据图像处理模块和距离测量模块对前方车辆的识别和距离测量，向预警模块输出 预警信号，提示驾驶员实现人车信息交互。4. 根据权利要求3所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于，所 述图像处理模炔基于汽车尾部的基本预知特点：车辆的对称性和车辆尾部垂直轮廓明显的 特点，再基于车辆轮廓为图像灰度急剧变化的区域边界对车辆进行识别，利用OTSU法确定 图像前景和背景的分割阀值，在前方车辆轮廓能够分辨的情形下对前方汽车进行定位。5. 根据权利要求4所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于，所 述对红外图像序列的预处理包括：去噪处理和图像锐化处理。6. 根据权利要求5所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于，所 述去噪处理采用中值滤波降低红外图像的噪声。7. 根据权利要求6所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于， 所述距离测量模块建立图像坐标系、成像平面坐标系、摄像机坐标系和世界坐标系，通过建 立的二维与=维图像的对应关系利用张正友标定法对CCD摄像机标定，确定CCD摄像机的 内参数，将左右识别的车辆轮廓线的底点作为特征点（Ui，Vi)和（U2，V2)，首先将每一帖的车 辆识别结果作为一个车辆列表储存在缓存内，为下一步的样条插值计算提供了数据基础， 当某一车辆被跟踪少于立帖时，使用特征点（Ui，Vi)和（1?,V2)的原始值进行计算，立帖过 后，使用相同的方法修正车辆坐标位置，利用此=帖图像计算内参矩阵，此处是基于特殊点 建立的角点图像；再利用小孔成像原理推导出前方车辆的实际距离。8. 根据权利要求7所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于，所 述前方车辆的纵向相对车距计算公式为：其中，Wi为车辆真正宽度，假设所有的车辆宽度相同，Wz为车辆在CCD摄像机上的宽度， 由摄像机标定和车辆的像素宽度W。计算得到。9. 根据权利要求8所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于，所 述车辆的像素宽度W。在计算时需要将车辆轮廓的宽度标定，首先确定前方车辆的区域，假 设本车与前方车辆始终在同一车道行驶，即将目标捜索区域缩小到由两条车道线相交组成 的S角区域即感兴趣区； 然后对图像进行二值化处理，图像经过二值化处理之后，在感兴趣区域内将车辆的垂 直边缘分离开来，先在高度方向上将感兴趣区域内的垂直边缘图像的边缘点累加，即得到 边缘的垂直方向投影值，再对车辆的对称性进行分析，W图像中的每一行水平像素为基础 计算对称性，用能量函数定义对称性测度，通过判断是否满足对称性要求来判定前方是否 为车辆； 最后通过对称性测度找到对称轴的坐标轴Ug,令Ug=U。，然后在感兴趣区的边缘投影 找到最大的垂直投影值max,W最大投影值max的1/3作为寻找左右边界的判决条件，从对 称轴左侧开始扫描，当大于max的1/3时，即认为为左边轮廓线坐标为Umi。;在对称轴右边扫 面时，当发生突变时，大于max的1/3时，即认定为右边轮廓线坐标为Um。、，则所测的车辆像 素宽度W。=Umu-Umi。。10. 根据权利要求9所述的一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警方法，其特征在于， 所述二值化处理采用OTSU算法，W最佳阀值将图像灰度图分割成两部分，一部分的类内方 差最小，另一部分的类间方差最大。
【专利摘要】本发明公开了一种基于红外CCD的车辆雾天识别预警系统及方法，目的在于：应用于雾天复杂行车环境，能够为驾驶员、乘客以及第三方提供了安全保障，所采用的技术方案为：包括：红外CCD摄像模块，采集前方车辆的红外图像序列；图像处理模块及距离测量模块，图像处理模块能够对红外CCD摄像模块输入的图像序列进行清晰化处理，通过识别车辆的边缘特征，识别前方车辆；距离测量模块能够对红外CCD摄像模块输入的图像序列建立图像坐标系、成像平面坐标系、摄像机坐标系和世界坐标系，计算与前方车辆的距离；预警模块，与图像处理及距离测量模块的输出端连接，能够向驾驶员发出预警信息；以及电源模块。
【IPC分类】G08G1/16
【公开号】CN105206109
【申请号】CN201510496878
【发明人】刘晶郁, 焦彬, 张可可
【申请人】长安大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月13日