[发明专利]基于双目立体视觉的汽车安全车距警示装置及方法

权利要求书

1.一种基于双目立体视觉的汽车安全车距警示装置，包括蜂鸣器和键盘，其特征在于：还包括车内LED显示屏、车后LED显示屏、前侧双目摄像头、后侧双目摄像头和中央处理单元，其中：

前侧双目摄像头：用于采集该汽车车头前方的图像；

后侧双目摄像头：用于采集该汽车车尾后方的图像；

中央处理单元：用于对前侧双目摄像头和后侧双目摄像头进行标定，获得前侧双目摄像头的焦距、前侧双目摄像头之间相对距离、后侧双目摄像头的焦距和后侧双目摄像头之间相对距离四个参数；并对采集的图像进行校正，对图像像素点进行匹配，获得图像上每个像素点的视差；根据上述四个参数和图像上像素点的视差，获得该汽车与前车之间的距离和与后车之间的距离；

车内LED显示屏：用于根据用户需求设置安全距离；

车后LED显示屏：用于提示后车人员保持安全距离。

2.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉的汽车安全车距警示装置，其特征在于：所述的中央处理单元的三路输入端分别连接放置于汽车车头的前侧双目摄像头的输出端、放置于汽车车尾的后侧双目摄像头输出端和键盘的输出端；中央处理单元的三路输出端分别连接放置于车内的蜂鸣器的输入端、放置于车后挡风玻璃下方车后LED显示屏的输入端和放置于车内的车内LED显示屏输入端。

3.采用权利要求1所述的基于双目立体视觉的汽车安全车距警示装置进行警示的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、采用中央处理单元分别对前侧双目摄像头和后侧双目摄像头进行标定，进而获得前侧双目摄像头的焦距、前侧双目摄像头之间相对距离、后侧双目摄像头的焦距和后侧双目摄像头之间相对距离四个参数，并进行保存；

步骤2、采用前侧双目摄像头采集该汽车车头前方的图像，采用后侧双目摄像头采集该汽车车尾后方的图像；

步骤3、采用极线校正方式对上述采集的图像进行校正，进而获得某一被测点分别对应到两个被校正图像上像素点所在的极线；

步骤4、采用像素点灰度差的绝对值和匹配方法对两个图像极线上的两个对应像素点进行匹配，进而获得上述两个像素点之间的视差；

步骤5、重复步骤3至步骤4直至获得图像上所有像素点的视差；

步骤6、根据步骤1中所获得的四个参数和像素点的视差，获得该汽车与前方汽车之间的距离和与后方汽车之间的距离；

步骤7、取与前方汽车距离值中最小的距离作为最终与前方汽车的距离值；取与后方汽车距离值中最小的距离作为最终与后方汽车的距离值；

步骤8、根据用户设定的所需安全距离值，判断与前方汽车的距离值是否在安全距离范围内，若是，则返回执行步骤2，否则，DSP发送信号至蜂鸣器，实现报警；判断与后方汽车的距离值是否在安全距离范围内，若是，则返回执行步骤2，否则，DSP发送信号至车后LED显示屏，实现对后车人员的提示。

4.根据权利要求3所述的采用基于双目立体视觉的汽车安全车距警示装置进行警示的方法，其特征在于：步骤6所述的根据步骤1中所获得的四个参数和像素点的视差，获得该汽车与前方汽车之间的距离和与后方汽车之间的距离；

计算与前方汽车之间的距离Z公式如下：

Z=dfxl-xr---(1)]]>

其中，f为前侧双目摄像头的焦距；d为前侧双目摄像头之间相对距离；x_l为前侧双目摄像头中一个图像中像素点的横坐标值，l表示左侧left；x_r为前侧双目摄像头中另一个图像中像素点的横坐标值，r表示右侧right；

计算与后方汽车之间的距离Z′公式如下：

Z′=d′f′xl′-xr′---(2)]]>

其中，f′为后侧双目摄像头的焦距；d′为后侧双目摄像头之间相对距离；x′_l为后侧双目摄像头中一个图像中像素点的横坐标值，l表示左侧left；x′_r为后侧双目摄像头中另一个图像中像素点的横坐标值，r表示右侧right。