一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法及其装置，将改进的单目测距原理与图像处理技术结合，通过摄像头采集后方车辆图像，经MATLAB处理、定位、裁剪得到车牌，由于车牌高度与保险杠高度相同，可得到后方车辆保险杠高度和两车距离，从而有目的地调节货车保险杠高度，使追尾车辆与货车有较好的碰撞相容性。本发明专利技术不仅成本低，反应速度快，而且控制精度高，最重要的是避免后车追尾“钻入”前车车底事故的发生。

An early warning method and device for rear collision of heavy vehicle based on visual sensing

The invention discloses a device and a rear end collision warning method of heavy vehicle based on visual sensor, combining the improved monocular measurement principle and image processing technology, through the camera to capture the rear of the vehicle license plate image, obtained by MATLAB processing, positioning, cutting, the license plate height and the same height can get the rear bumper, bumper height and vehicle two distance, which is the purpose of regulating the truck bumper height, the rear end vehicle and truck has better crash compatibility. The invention not only has low cost, fast reaction speed, but also has high control precision. The most important thing is to avoid the accident of the rear car rear end \drilling into\ car bottom.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法及其装置
本专利技术涉及图像处理和机器视觉
，更具体的说是涉及一种基于视觉传感的重型车后方碰撞预警方法，主要应用于面向重型货车的后方车辆碰撞预警。
技术介绍
在交通事故中，小型汽车追尾碰撞重型载货汽车是一种十分危险的事故形态，往往会造成重大的人员伤亡和经济损失。由于重型货车车厢、车架刚度大，车厢高度高，小型汽车的受力点正好是前挡风玻璃下沿处，这就造成了碰撞相容性的恶化。如果货车安装了合适的后防护系统，则其后下部防护系统将对重型货车驾驶员做出预警并阻止小型汽车碰撞后钻入重型货车下部，达到减小对小型汽车驾驶人员伤害的目的。因此，基于车牌识别的车牌高度测量显得十分重要。目前，车牌定位、字符识别和分割技术已经十分成熟，但国内外基于车牌识别的车牌高度测量方法很是少见。随着车辆的逐渐增多，交通安全显得尤为重要，其中测距技术则是保证车辆安全的关键。目前，用于汽车测距的方法主要有以下几种方式:(1)毫米波雷达测距：存在电磁干扰，测距时必须防止外界电磁波对测距装置的干扰；(2)超声波测距：此测距方法对环境要求比较严格，一是超声波波速受外界影响较大，二是距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，...

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，张伊晗，胡啸，靳万里，赵晓朝，李文举，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22