[实用新型]基于图像识别的车辆偏离车道报警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及车道标志线识别及报警系统领域，尤其涉及基于图像识别的车辆偏离车道报警系统。

背景技术

在世界范围内，公路交通事故导致惊人的人员伤亡和经济损失。因此，汽车的安全性越来越受到人们的关注，道路安全是为了预防事故和保护行人，虽然车辆的安全配置越来越高，但最有效的方法还是学习和预防事故的发生。据统计，约有44％的汽车事故与车辆偏离正常车道行驶有关，其主要原因是驾驶员注意力不集中或者疲劳驾驶，造成车辆的无意识偏离。根据法国ValeosA公司提供的资料，在2002年有超过41万起交通事故是由于车道偏离或变更车道引起的。另据统计，在美国每年大约有150万起交通事故是由于无意识的车道偏离造成的。在国内，由车道偏离或变更车道引起的交通事故就更多了，因为国内太多的交通事故是由于货车、客车司机的超疲劳驾驶引发的，造成了许多无辜的人失去了生命。

车辆偏离车道报警系统正是基于基本交通规则的车辆安全系统，可使司机保持直线行驶，在司机昏昏欲睡偏离车道时发出报警以避免交通事故的发生。车辆偏离车道报警系统是继安全带、安全气囊后，在汽车内安装的又一项安全装置，由于报警系统具有显著提高车辆行驶主动安全性的潜力，得到了国内外研究人员越来越多的重视，因此报警系统具有广泛的市场潜力和应用价值。但目前研发的车辆偏离车道报警系统，结构复杂，成本高，使用起来也比较复杂，许多车主不愿意花太多的成本在车上安装车辆偏离车道报警系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆偏离车道报警系统，以克服现有技术存在的车辆偏离车道报警系统结构复杂，成本高，使用起来较复杂的缺点。

为了达到上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是：

基于图像识别的车辆偏离车道报警系统，包括图像采集器、报警器，其特征在于：该系统还包括图像处理器和偏离倾向分析仪；所述图像处理器输入端与图像采集器连接，输出端与偏离倾向分析仪连接；偏离倾向分析仪与报警器连接，其中，所述图像采集器与图像处理器通过USB2.0接口连接。

本实用新型的优点是方便、高效、成本低，只需增加摄像头，而车载计算机和音响则利用汽车现有设备，使用起来简单易懂。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图像处理器原理流程图；

图3为车道夹角法原理示意图；

图4为车辆偏离左车道示意图；

图5为车辆偏离右车道示意图。

具体实施方式

如图1所示：一种车辆偏离车道报警系统，包括图像采集器、图像处理器、偏离倾向分析仪和报警器；所述的图像处理器将图像采集器采集的图像经过灰度处理、平滑滤波、边缘检测与二值化处理、膨胀与腐蚀处理、Hough变换后，将图像中的车道标志线提取出来。所述图像处理器输入端与图像采集器连接，输出端与偏离倾向分析仪连接；偏离倾向分析仪与报警器连接。

本实用新型的工作原理为：图像采集器安装在车辆前端的纵向中心线上，对路面不断进行拍摄，图像采集器将采集到的图像传输到图像处理器上；图像处理器基于matlab软件平台，对采集到的图像进行灰度处理、平滑滤波、边缘检测、二值化处理、膨胀与腐蚀处理，再利用Hough变换提取出车道标志线。图像处理器将提取出的车道标志线的图像传送给偏离倾向分析仪，偏离倾向分析仪通过车道夹角法判断车辆是否偏离出车道并是否报警提醒驾驶员修正车辆行驶方向。

如图2所示：图像处理器接收到图像采集器采集的图像，对图像处理的步骤如下：

1.系统初始化；

2.先将图像采集器采集到的图像转变为灰度图。

3.对灰度图进行平滑滤波：由于气候条件、环境温度、车辆运动及电磁的干扰，图像采集器在采集图像的过程中会受到噪声(也称随机信号)的影响，噪声会使图像变得模糊。在采集图像过程中，除了受到噪声的影响，还会受到量化误差的影响，量化误差会使图像边缘的边界落在多个像素上，使图像边界变得不清晰。图像处理器采用两维卷积运算对灰度图像进行平滑滤波。在图像处理过程中，两维卷积运算为加权求和的过程，使用到的图像区域中的每个像素分别于卷积核(权矩阵)的每个元素对应相乘，所有乘积之和作为区域中心像素的新值。两维卷积运算的具体公式为：

h(x，y)＝f(u，v)×g(u，v)＝∫∫f(u，v)g(x-u，y-v)