一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统，该安全预警系统包括：雷达扫描仪、图像获取设备、数据处理器、音频设备；该图像获取设备设置在车辆内前座顶棚上；该雷达扫描仪水平安装在车辆引擎盖表面上；该图像获取设备与所述数据处理器连接；该数据处理器还与该音频设备连接；该雷达扫描仪内设置有视觉采集处理器和DSP处理器，且该视觉采集处理器和该DSP处理器连接；该雷达扫描仪与该数据处理器连接。本实用新型专利技术通过上述的雷达扫描仪扫描车辆前方障碍物，判断前方障碍物是否是出现危险，同时通过图像获取设备摄取车内驾驶员是否在使用手机，若在使用手机且前方出现危险可以及时发出报警声音，及时提醒驾驶员要安全行驶。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统
本技术属于车辆安全驾驶领域，尤其涉及一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统。
技术介绍
在如今的生活中，手机已经是人们日常生活的一部分，人们在出行时也离不开手机。虽然人们知道在开车时看手机容易造成很大的危害，但有因为某些必要的原因不得不看手机。因此，通过倡导人们在开车时不要看手机这条方法看起来会收效甚微，只有通过外部的设备来对人们开车看手机这一现象进行预警，但是目前，国内外对于开车玩手机的车内监测预警还在无人驾驶、辅助驾驶和开发手机软件的层面上，对于开发车内监测驾驶员开车玩手机预警系统并没有太多的研究成果，无法及时地提醒驾驶员安全驾驶。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：对于车内驾驶员开车玩手机的情况无法通过预警系统实时监测并及时地提醒驾驶员安全驾驶。为解决上面的技术问题，本技术提供了一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统，该安全预警系统包括：雷达扫描仪、图像获取设备、数据处理器、音频设备；所述图像获取设备设置在车辆内前座顶棚上；所述雷达扫描仪水平安装在车辆引擎盖表面上；所述图像获取设备与所述数据处理器连接；所述数据处理器还与所述音频设备连接；所述雷达扫描仪内设置有视觉采集处理器和DSP处理器，且所述视觉采集处理器和所述DSP处理器连接；所述雷达扫描仪与所述数据处理器连接。本技术的有益效果：通过上述的雷达扫描仪扫描车辆前方障碍物，判断前方障碍物是否是出现危险，同时通过图像获取设备摄取车内驾驶员是否在使用手机，若在使用手机且前方出现危险时,可以及时发出报警声音，及时提醒驾驶员要安全行驶。进一步地，所述雷达扫描仪为RPLIDAR激光雷达扫描测距仪。上述进一步的有益效果：使用RPLIDAR雷达测距仪，该RPLIDAR雷达测距仪采用了激光三角测距技术，再配合视觉采集处理器，每次测距过程中，RPLIDAR将发射经过调制的红外激光信号，该激光信号在照射到目标物体后产生的反光将被RPLIDAR内置的视觉采集处理器接收，然后经过嵌入在RPLIDAR内部的DSP处理器实时解算，被照射到的目标物体与RPLIDAR的距离值以及当前的夹角信息。进一步地，所述数据处理器为基于ContexM4内核的STM32F407单片机，所述单片机的正常工作频率为168MHz。进一步地，所述雷达扫描仪与所述数据处理器采用串口的DMA模式进行连接。进一步地，所述音频设备包括：蜂鸣器和/或语言报警器。进一步地，所述雷达扫描仪的测量范围是0°-360°、输出频率为5.5HZ、测距的半径为6m、测量精度为0.2cm。进一步地，所述图像获取设备为摄像机。附图说明图1为本技术的一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，本技术实施例提供了一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统，该安全预警系统包括：雷达扫描仪、图像获取设备、数据处理器、音频设备；所述图像获取设备设置在车辆内前座顶棚上；所述雷达扫描仪水平安装在车辆引擎盖表面上；所述图像获取设备与所述数据处理器连接；所述数据处理器还与所述音频设备连接；所述雷达扫描仪内设置有视觉采集处理器和DSP处理器，且所述视觉采集处理器和所述DSP处理器连接；所述雷达扫描仪与所述数据处理器连接。需要说明的是，在本实施例中雷达扫描仪是被安置在车辆引擎盖中央，该雷达扫描仪是水平放置，其扫描的是一个二维平面，不考虑仰角或俯角，由于雷达是360°旋转并采取数据，而所需要的数据只是车辆前方障碍物的，所以通过程序筛选方式屏蔽部分数据，只留下φ角范围内的数据。雷达与前方障碍连线方向与车辆行驶方向的夹角为θ，雷达到车辆引擎盖最前方的距离为c，车辆宽度为b(不包括两边的后视镜，普通小汽车车身宽度在不超过1900mm，针对本试验车b值取1800mm)。φ、c的值因雷达的安装位置而改变。汽车在正常的行驶(不包含变道、超车等)时是平行于车道行驶的，根据驾驶员的行为特性，驾驶员开车看手机一般仅存在于正常行驶过程中。另外，由于仪器精度和价格的原因，雷达的测量范围较小且受前方障碍物速度的影响，所以本实施例的测试环境是在低速下运行的，通过给定一定的小速度，进行实物的测试，但是其是可适用于各种道路环境，不仅限于低速环境。其次，在本实施例中的RPLIDAY主要分为激光测距核心以及使得激光测距核心高速旋转的机械部分。在分别给各子系统供电后，测距核心开始顺时针扫描。通过RPLIDAY的通讯接口可获取其扫描测距数据。消费级领域激光雷达RPLIDARA2实现毫米级测量精度。(由于测距核心在工作中将产生热量，建议在RPLIDAR工作(开启扫描模式、扫描电机开始运转)2分钟后使用。此时测距精度将达到最佳水平)。RPLIDAR模块底部使用5267-7A规范的2.5mm间距7pin插座。可以使用带有符5264-7规范端子的排线与其连接。因此，通过上述的雷达扫描仪扫描车辆前方障碍物，判断前方障碍物是否是出现危险，同时通过图像获取设备摄取车内驾驶员是否在使用手机，若在使用手机且前方出现危险可以及时发出报警声音，及时提醒驾驶员要安全行驶。可选地，在另一实施例中所述雷达扫描仪为RPLIDAR激光雷达扫描测距仪。需要说明的是，在本实施例中使用RPLIDAR雷达测距仪，该RPLIDAR雷达测距仪采用了激光三角测距技术，再配合视觉采集处理器，每次测距过程中，RPLIDAR将发射经过调制的红外激光信号，该激光信号在照射到目标物体后产生的反光将被RPLIDAR内置的视觉采集处理器接收，然后经过嵌入在RPLIDAR内部的DSP处理器实时解算，被照射到的目标物体与RPLIDAR的距离值以及当前的夹角信息。RPLIDAR雷达扫描仪需要调用startScan()函数让RPLIDAR核心开始测距扫描。在RPLIDAR的旋转速度趋于稳定后，将开始持续向外输出扫描测距数据。startScan()函数将启动一个后台工作线程，异步的接受来自RPLIDAR的扫描测距数据序列，并保存在内部的缓冲当中。供grabScanData()函数获取；扫描数据获取：用需要通过grabScanData()函数抓取被RPLIDAR驱动事先接受并缓存的测距数据序列。该函数将始终返回一个最新的完整的360度的扫描测距序列。在一次grabScanData()调用后，保存扫描数据序列的内部缓存将会清空，以确保每次的grabScanData()调用将始终获得不重复的数据。一圈完整的360度的扫描测距序列尚未接受完毕，则该函数将进行等待，直到获得了完整的扫描数据或者超过了等待时间。可选地，在另一实施例中所述数据处理器为基于ContexM4内核的STM32F407单片机，所述单片机的正常工作频率为168MHz。需要说明的是，在本实施例中该数据处理器的核心芯片是基于ContexM4内核的STM32F407，正常工作频率为168MHz，含有SERISE,CAN,I2C,USB等通信接口，由于设计对传输距离要求不高，故采用串口作为数据通信(配置为波特率115200，一位停止位，无校验)。可选地，所述雷达扫描仪与所述数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统，其特征在于,该安全预警系统包括：雷达扫描仪、图像获取设备、数据处理器、音频设备；所述图像获取设备设置在车辆内前座顶棚上；所述雷达扫描仪水平安装在车辆引擎盖表面上；所述图像获取设备与所述数据处理器连接；所述数据处理器还与所述音频设备连接；所述雷达扫描仪内设置有视觉采集处理器和DSP处理器，且所述视觉采集处理器和所述DSP处理器连接；所述雷达扫描仪与所述数据处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别与雷达测距的安全预警系统，其特征在于,该安全预警系统包括：雷达扫描仪、图像获取设备、数据处理器、音频设备；所述图像获取设备设置在车辆内前座顶棚上；所述雷达扫描仪水平安装在车辆引擎盖表面上；所述图像获取设备与所述数据处理器连接；所述数据处理器还与所述音频设备连接；所述雷达扫描仪内设置有视觉采集处理器和DSP处理器，且所述视觉采集处理器和所述DSP处理器连接；所述雷达扫描仪与所述数据处理器连接。2.根据权利要求1所述的安全预警系统，其特征在于，所述雷达扫描仪为RPLIDAR激光雷达扫描测距仪。3.根据权利要求1或2所述的安全预警系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓禹，徐太行，吕亮，付东，胡智超，包丹，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50