[发明专利]一种车辆行人检测跟踪预警系统

权利要求书

1.一种车辆行人检测跟踪预警系统，其包括安装在车辆中的被动式单目红外摄像机、显示器、模数转换模块、电源模块、以及处理电路，该电源模块供电给整个系统，该处理电路通过该模数转换模块获取该红外摄像机的视频图像信号，并进行数据处理后传送至该显示器中进行显示，其特征在于，该处理电路采用FPGA电路模块和ARM电路模块结合的硬件主体构架，该红外摄像机安装在本车辆的头部且隐藏于格栅后并保证该红外摄像机的镜头视野不被遮挡，同时保持安装的位置在本车辆的中心线位置，该红外摄像机的安装高度使得镜头视场能够覆盖本车辆前方区域，以获得视频中的路面铺满一半视场到三分之二视场之间。

2.如权利要求1所述的车辆行人检测跟踪预警系统，其特征在于，该FPGA电路模块包含FPGR处理器、红外视频图像信号BNG输入电路、视频解码电路、SRAM及报警电路，该ARM电路模块包含ARM处理器、视频压缩编码电路、SD卡存储电路、调试通讯电路及视频显示交互电路；其中，红外视频图像信号BNG输入电路电性连接于视频解码电路，视频解码电路、SRAM及报警电路均电性连接于FPGR处理器；SD卡存储电路电性连接于视频压缩编码电路，视频压缩编码电路、调试通讯电路及视频显示交互电路均电性连接于ARM处理器；FPGR处理器与ARM处理器使用总线的方式进行数据的交换，整个处理电路由ARM处理器统一协调指挥。

3.如权利要求1所述的车辆行人检测跟踪预警系统，其特征在于，模数转换模块、电源模块以及处理电路形成的硬件构架安装在本车辆的操纵台下方，通过缆线将该红外摄像机的视频图像信号引入该硬件构架，该电源模块接到本车辆的点烟器上。

4.如权利要求3所述的车辆行人检测跟踪预警系统，其特征在于，显示器安装在本车辆的驾驶室内，安装在操纵台上方或者悬挂安装在本车辆的前视玻璃上，通过缆线将该硬件构架处理后的红外视频引入该显示器进行显示。

5.如权利要求1所述的车辆行人检测跟踪预警系统，其特征在于，该处理电路利用该视频图像信号对本车辆前的目标车辆与目标行人进行检测并跟踪测距，计算与目标车辆或目标行人的距离，并发出预警，该距离满足以下公式：d=htan(α+arctan(y0-yf))]]>

其中，d为本车辆与目标车辆或目标行人的距离；f是该红外摄像机的有效焦距；α是该红外摄像机的俯仰角；h是该红外摄像机的镜头到路面的高度；(x₀，y₀)是该镜头的光轴与像平面的交点，为像平面坐标系的原点；(x，y)为P点在像平面上的投影坐标，该P点取自经跟踪确认的目标车辆或目标行人，作为与本车辆的距离d的参考点，该处理电路判断该距离d是否小于一预定碰撞距离，并在该距离d小于该预定碰撞距离时，启动声音报警，并启动显示报警。

6.如权利要求5所述的车辆行人检测跟踪预警系统，其特征在于，根据红外视频的特点，即车辆与行人的温度相对较高，该处理电路采用边缘检测及特征识别的办法，检测出目标车辆与目标行人并进行定位。

7.如权利要求6所述的车辆行人检测跟踪预警系统，其特征在于，该处理电路采用Kalman滤波法结合Mean Shift法，建立车辆、行人跟踪模型，并在跟踪过程中更新目标模型参数，滤除本车辆在振动过程中带来的影响，并过滤部分虚目标。