[发明专利]一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法及其装置

权利要求书

1.一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)先将图像采集器采集的图像进行感兴趣区域裁剪，再对图像进行预处理操作，包括降噪和自适应灰度拉伸；

(2)对步骤(1)的图像进行边缘检测；

(3)将经过边缘检测的图像依次进行闭运算、均值滤波处理；

(4)对经过步骤(3)处理的图像采用图像特征提取的方法进行车牌定位；

(5)根据小孔成像原理，由车牌位置推导出两车之间的实际车距；

(6)将实地测量的距离数据经MATLAB拟合出距离-像素点曲线，实现两车距离与像素尺寸关系的转换；

(7)将车牌中心对应的像素坐标与实际距离对应的像素坐标作差，车牌中心X1坐标，与车距对应在图像中的X2坐标作差，根据比例关系可得车牌高度；

(8)将步骤(7)中计算得出的车牌高度和两车距离信号传给预警系统，当预警系统检测后车即将发生追尾碰撞时，预警系统发出预警信号，并发出指令控制后保险杠下降相应高度并自锁。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，其特征在于，步骤(1)中，所述自适应灰度拉伸的公式：

其中，i为像素点所在行的行号；j为像素点所在列的列号；X(i,j)为原始图像灰度值；Y(i,j)为拉伸后的图像灰度值，Xmin为输入图像数据的最小灰度值；Xmax为输入图像数据的最大灰度值；Zmax为输出图像的最大灰度值；

自适应灰度拉伸将线性拉伸区间自适应地分为[0,Xmin)，[Xmin,Xmax]和(Xmax,255]三个部分；其中，[0,Xmin)和(Xmax,255]两个灰度区间的像素灰度值分别被压缩为0和255。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，其特征在于，步骤(2)中所述边缘检测采用Robert边缘检测算子：

Δxf＝f(x,y)-f(x-1,y-1)，Δyf＝f(x-1,y)-f(x,y-1)

其中，f(x,y)是图像灰度分布函数。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，其特征在于，步骤(4)中所述车牌定位包括：

1)横向定位:

首先对闭运算和平滑处理后的图像进行逐行扫描，并统计每行白色像素点数目；其次将白色像素点数目最大值保存为temp，其索引保存为MaxY；然后由MaxY分别向上向下扫描，直至行白色像素点数小于参数temp/2，得上下边界分别为PY1和PY2；最后将感兴趣区域裁剪后的图像中PY2-PY1之间的部分为“行方向合理区域”；

2)纵向定位：

首先对步骤1)中横向定位裁剪得到的图像进行扫描，并统计每列白色像素点数目；其次将白色像素点数目最大值保存为temp2，其索引保存为MaxX；然后由MaxX分别向左向右扫描，直至列白色像素点数小于参数temp2/2，得左右边界分别为PX1和PX2；最后裁剪本图PX2-PX1之间的部分区域即为定位的车牌区域，从而得出车牌位置和其长度的像素点数l。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，其特征在于，步骤(5)中，所述实际车距：

其中，H为车牌实际长度，h为车牌在图像中长度，D为实际车距，f为摄像头焦距。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，其特征在于，步骤(7)中，所述车牌高度：

其中，X1为车牌中心坐标，X2为对应车距在步骤(6)距离-像素点曲线上的坐标，l为车牌长度像素点个数，A为标准车牌真实长度，H为车牌高度。