[发明专利]一种基于环境监测的车辆行驶安全预警方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的安全行驶领域，特别是一种基于环境监测的车辆行驶安全预警方法及系统。

背景技术

随着国民经济的高速发展，我国汽车的拥有量在大幅增加，随之而来的是道路拥堵、交通事故频发等各种问题，给人们的生命和财产安全带来了巨大损失，因此，车辆的安全行驶成为及其重要的问题。其中，车辆行驶过程中对周边的环境监测，以及跟周围物体的距离的测量等显得非常重要和迫切。目前公交车、私家车等车辆系统普遍安装了车载摄像机系统，该系统可以辅助监视车上人员情况，或者进行倒车监视等。但是这种车载摄像机系统大都固定在车辆尾部等位置，不能移动，主要只是用于实现驾驶员对不可见区域的实时监控查看，以保证车辆开关车门时乘客安全以及驾驶员倒车时车辆的安全问题，具有较大的局限性，可视角度小，还需要依靠后视镜，无法全面地对车辆周围的环境进行监测，而且这种系统同样需要驾驶者进行观察判断，还是基于驾驶者的人为的参与以及判定，在驾驶情况较为复杂或者驾驶者精力不集中的情况下，并不能对车辆的安全行驶带来较好的效果。而且目前技术无法在车辆行驶过程中，自动监测车辆周围的环境并在出现障碍物等情况时及时地作出预警。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种可以全面的检测车辆行驶环境并及时有效地作出预警的基于环境监测的车辆行驶安全预警方法，本发明的另一目的是提供一种可以全面的检测车辆行驶环境并及时有效地作出预警的基于环境监测的车辆行驶安全预警系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于环境监测的车辆行驶安全预警方法，包括：

实时获取车辆的行驶信息，进而判断车辆是处于行进状态还是倒车状态，若处于行进状态，则直接执行行进预警步骤，若处于倒车状态，则直接执行倒车预警步骤；

行进预警步骤：采用安装在车辆上的双目摄像机采集车辆四周的实时图像，进而判断是否存在障碍物，若存在障碍物且障碍物到车辆的距离在安全距离内，则播报障碍物的面积以及障碍物到车辆的距离；

倒车预警步骤：采用安装在车辆上的双目摄像机采集车辆两侧以及车尾的实时图像，进而判断车辆是否倒车入库，若是，则播报车位线离车辆的距离。

进一步，所述行进预警步骤，包括：

S11、采用微型电机驱动双目摄像机在车辆上的轨道移动，进而使用双目摄像机分别采集车辆四周的实时图像；

S12、对双目摄像机在预设时间阈值内所采集的连续的多帧图像进行二值化；

S13、分别计算双目摄像机的每个摄像机获得的多帧二值化图像的平均值图像；

S14、分别计算每个摄像机获得的多帧二值化图像与其对应的平均值图像的差值，进而计算出每个摄像机对应的多个差值的平均值，若该平均值小于预设阈值，则判断存在障碍物，继续执行步骤S15，反之，返回步骤S11；

S15、根据获得的每个摄像机的平均值图像，获得每个平均值图像中的障碍物的轮廓图，进而获得每个平均值图像中的障碍物的中心点及障碍物在X-Y轴的分布信息；

S16、分别在每个平均值图像的障碍物上选取一典型点，将该典型点与对应的摄像机的光心进行连线，进而根据得到的两根直线，采用基于垂足的定位算法计算获得该典型点对应的空间点的空间位置，最后进行几何计算获得障碍物到车辆的距离；

S17、判断障碍物到车辆的距离是否在安全距离内，若是，则计算障碍物的面积后，播报障碍物的面积以及障碍物到车辆的距离，并返回步骤S11，反之直接返回步骤S11。

进一步，所述步骤S16中所述典型点为障碍物的中心点。

进一步，所述倒车预警步骤，包括：

S21、采用微型电机驱动双目摄像机在车辆上的轨道移动，从而使用双目摄像机分别采集车车辆两侧以及车尾的实时图像；

S22、对双目摄像机在预设时间阈值内所采集的连续的多帧图像进行二值化；

S23、分别计算双目摄像机的每个摄像机获得的多帧二值化图像的平均值图像； 

S24、判断获得的每个摄像机的平均值图像中是否存在车位线，若有，则获取每个平均值图像中的车位线的轮廓图，进而获得每个平均值图像中的车位线的中心点及车位线在X-Y轴的分布信息；

S25、分别在每个平均值图像的车位线上选取一典型点，将该典型点与对应的摄像机的光心进行连线，进而根据得到的两根直线，采用基于垂足的定位算法计算获得该典型点对应的空间点的空间位置，最后进行几何计算获得车位线离车辆的距离；

S26、播报车位线到车辆的距离并返回步骤S21。