[发明专利]基于激光成像技术的车载路障识别系统和方法

权利要求书

1.基于激光成像技术的车载路障识别系统，其特征在于：包括

图像采集模块，包括激光摄像输入装置和视频A/D采集模块，所述激光摄像输入装置由两个红外激光摄像头组成，安装在汽车的前面，采集车前路面信息；所述视频A/D采集模块与激光摄像输入装置的输出端相连接，用于将红外激光摄像头采集图像的模拟信号转换成DSP能够识别处理的数字信号，得到动态图像序列帧；

图像处理模块，包括DSP处理模块和存储模块，所述DSP处理模块与视频A/D采集模块的输出端相连接，用于完成对图像序列帧的预处理和分析工作，包括对图像背景和路障目标的定位和提取，对路障目标的跟踪、识别和分类；所述存储模块与DSP处理模块相连接，用于对图像序列帧以及预处理后的图像进行缓存；

数据发送模块，包括与DSP处理模块的输出端相连接的语音提示模块、GPRS模块、RS232模块和视频输出模块；所述语音提示模块负责完成报警提示功能；所述GPRS模块和RS232模块，负责与车上设备进行通信交互数据；所述视频输出模块，负责将DSP处理的数字图像信号转变成模拟信号，通过触摸显示屏进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于激光成像技术的车载路障识别系统，其特征在于：所述红外激光摄像头由CCD感光摄像头和激光发射管组成；所述激光发射管有18个。

3.根据权利要求1所述的基于激光成像技术的车载路障识别系统，其特征在于：所述两个红外激光摄像头的距离为80~120cm，所述两个红外激光摄像头的相对角度为0°~20°。

4.根据权利要求3所述的基于激光成像技术的车载路障识别系统，其特征在于：所述两个红外激光摄像头的相对角度为10°。

5.根据权利要求1所述的基于激光成像技术的车载路障识别系统，其特征在于：所述GPRS模块和RS232模块与车上设备进行通信交互采用无线方式或串口方式。

6.根据权利要求1所述的基于激光成像技术的车载路障识别系统的识别方法，其特征在于：包括以下步骤，

1）、图像采集模块的激光红外摄像头拍摄路面的实时视频图像，并将采集到的视频图像通过A/D采样，得到动态图像序列帧，同时将这些图像序列帧送入数据缓存区，等待下一步的处理；

2）、图像处理模块对数据缓存区的图像序列帧进行预处理和分析；

3）、数据发送模块是将图像处理模块的结果通过无线方式、串口方式，或语音方式通知司机，司机根据接收到的信号代码了解前方的情况，及时采取措施。

7.根据权利要求6所述的识别方法，其特征在于： 

所述步骤2）中对图像序列帧进行预处理是指对红外热图像进行灰度化、平滑及增强对比度；对图像序列帧进行分析包括

2-1）对路障图像目标的定位和提取，包括公路路面和弯道图像背景的提取、运动目标的定位和提取、静态目标的定位和提取；

2-2）对运动目标的跟踪，包括运动目标的出现、运动目标的消失多种模式，以及对运动目标的运动趋势作出估计；

2-3）对运动目标的识别和分类，判定运动目标有无危及到行车的安全，有无险情。

8.根据权利要求7所述的识别方法，其特征在于：所述步骤2-1）中在提取完背景后继续提取公路边缘，所述提取公路边缘采用Canny边缘检测算子。

9.根据权利要求7所述的识别方法，其特征在于：所述步骤2-1）中对运动目标的定位和提取采用聚类分析的方法。

10.根据权利要求7所述的识别方法，其特征在于：所述步骤2-3）对运动目标的识别和分类包括，采用支持向量机方法识别行人，通过计算图像的归一化转动惯量的方法识别车辆以及通过对称差分相与运算检测其它运动目标的形状轮廓。