[发明专利]一种车内乘员危险状态报警装置及报警方法

权利要求书

1.一种车内乘员危险状态报警装置，其特征在于，包括微处理器，用于获取乘员肢体是否伸出车窗的多个左侧红外线传感器和多个右侧红外线传感器，用于采集乘员肢体图像和障碍物图像的左摄像头和右摄像头，用于根据微处理器发出的报警信号进行报警的信号灯；

所述多个左侧红外线传感器和多个右侧红外线传感器的输出端分别对应电连接微处理器的多个I/O输入端，所述左摄像头和右摄像头的视频输出端分别对应电连接微处理器的两个视频输入端，所述左摄像头和右摄像头的控制端分别对应电连接微处理器的两个I/O输出端，所述微处理器的I/O输出端电连接信号灯的输入端；

每个车窗上方安装有一个红外线传感器，所述左摄像头和右摄像头对应安装在左后视镜和右后视镜上，所述信号灯安装在仪表盘上。

2.根据权利要求1所述的一种车内乘员危险状态报警装置，其特征在于，所述摄像头采用YJS-01USB2.0摄像头。

3.根据权利要求1所述的一种车内乘员危险状态报警装置，其特征在于，所述微处理器为ARM9处理器，型号为S3C2410。

4.根据权利要求1所述的一种车内乘员危险状态报警装置，其特征在于，所述红外线传感器为手护神牌对射红外光栅，型号为Q型。

5.根据权利要求1所述的一种车内乘员危险状态报警装置，其特征在于，所述信号灯包括红色LED灯、黄色LED灯和绿色LED灯。

6.一种车内乘员危险状态报警方法，基于权利要求1所述的车内乘员危险状态报警装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在本车上安装所述报警装置，在使用所述报警装置之前进行左摄像头和右摄像头的标定；

左摄像头的标定，建立以左摄像头的镜头的中心点为原点，垂直于镜头的直线为横坐标，与该横坐标垂直的水平直线为纵坐标的直角坐标系；在本车左后方建立一标定点，该标定点在摄像头内的图像为标定像点，用直尺测量得到该标定点在该直角坐标系内的坐标为(D，h)，该标定点的通过镜头中心点的成像光线与横坐标的夹角为θ，得到

tanθ=hD,]]>

θ＝Num×Rop+Offset，

式中：Num是从左摄像头的中心到该标定像点的像素个数；

Rop是每个像素的弧度值；

Offset是弧度误差；

Num从左摄像头图像上得到，经过多次标定得到Rop和Offset的值，从而得到h＝D tanθ＝D tan(Num*Rop+Offset)；

同样原理，标定右摄像头；

步骤二，多个左侧红外线传感器和多个右侧红外线传感器实时采集乘员肢体伸出车窗的信号，并将乘员肢体伸出车窗的信号传输给微处理器；

步骤三，微处理器根据接收到的左侧红外线传感器或右侧红外线传感器的乘员肢体伸出车窗的信号对应开启左侧摄像头或右侧摄像头；

步骤四，左侧摄像头和右侧摄像头采集到车辆左侧面和右侧面的图像后传输给微处理器，微处理器进行图像预处理，对图像中的每一个像素点，计算以该像素点为中心的该像素点周围3×3范围内的像素点灰度值的平均值，将该平均值记为该像素点的灰度值；

步骤五，微处理器提取图像包括有乘员肢体图像和障碍物图像，微处理器设定灰度阈值为127，对于图像中的每一个像素点，如果该像素点的灰度值大于等于该阈值，则将该像素点的灰度值改为0；如果该像素点的灰度值小于该阈值，则将该像素点的灰度值改为1；图像中的灰度值为0的所有像素点所组成的图像即为乘员伸出车窗的肢体和障碍物的图像；

步骤六，微处理器选取乘员伸出车窗的肢体图像的最远端的像素点作为第一特征点，所述最远端对于左摄像头采集图像为最左端，对于右摄像头采集图像为最右端；微处理器选取与该第一特征点在同一水平线上并距该第一特征点最近的障碍物图像上的像素点为第二特征点，微处理器采集得到第一特征点到摄像头中心的像素个数Num1和第二特征点到摄像头中心的像素个数Num2；微处理器内存储有每个红外线传感器与对应侧的摄像头之间的横向距离，当微处理器接收到任何一个红外线传感器采集的乘员肢体伸出车窗的信号后，微处理器提取该红外传感器与摄像头之间的横向距离D1，设第一特征点对应的实物为第一被探测点，第二特征点对应的实物为第二被探测点，将D1和Num1代入公式h＝D tanθ＝D tan(Num*Rop+Offset)计算得到第一被探测点距离摄像头中心的纵向距离，将D1和Num2代入公式h＝D tanθ＝D tan(Num*Rop+Offset)计算得到第二被探测点距离摄像头中心的纵向距离，从而得到第一被探测点与第二被探测点之间的纵向距离；

步骤七，如果没有检测到第二被探测点或第二被探测点与第一被探测点之间间隔的像素点数目大于等于1m时，微处理器控制绿色LED灯显示；第二被探测点与第一被探测点之间间隔的像素点数目小于1m且大于等于50cm时，微处理器控制黄色LED灯显示；第二被探测点与第一被探测点之间间隔的像素点数目小于50cm时，微处理器控制红色LED灯显示。