一种基于图像处理的防追尾预警系统技术方案

本发明专利技术为一种基于图像处理的防追尾预警系统，解决了现有防追尾预警装置在预警时只能对自身车辆进行预警，不能给后方车辆进行提示的不足，通过对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别，获得两车之间实际距离以及两车的相对速度和相对加速度，根据采集到的车辆自身车速，计算出安全车距；通过两车之间的实际距离计算获得警戒车速；将两车之间的实际距离与安全距离进行对比判断，两车之间的实际距离小于安全距离时发出预警信号，两车之间距离大于安全距离时，为后车驾驶员提供警戒车速；同时设定两车相对加速度的临界值，测得两车相对加速度大于设定的两车相对加速度临界值时前车出现急刹车，后车内发出预警信号并将该预警信号传递至其后方车辆。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的防追尾预警系统
本专利技术涉及安全设备领域，特别是一种基于图像处理的防追尾预警系统。
技术介绍
随着汽车保有量的迅速增加，交通事故造成的经济损失和人员伤亡问题越来越严重。目前针对追尾问题而应用的汽车主动安全技术包括：ACC(自适应巡航控制)、ESP(电子稳定系统)、LDWS(车道偏离预警系统)、BSW(盲点警示系统)、并道辅助系统等。除此之外，市面上广为销售的汽车云镜也具有各种ADAS行车辅助功能。在传统的汽车主动安全技术中，车辆作为一个孤立的系统进行防碰撞，这种单一系统的方式不能提前感知前方可能存在的危险，导致防碰撞预警效果不够准确和及时。前车出现危险动态，本车产生的预警信息只能提供给本车驾驶者，无法将其发送给后车。这种信息的堵塞更加容易导致连环交通事故的发生。
技术实现思路
本专利技术为一种基于图像处理的防追尾预警系统，通过进行算法设计，硬件系统设计，软件设计和系统配置等，解决了现有防追尾预警装置在预警时只能对自身车辆进行预警，不能给后方车辆进行提示的不足，提供了一种更加安全有效的防追尾预警系统。专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于图像处理的防追尾预警系统，其用于在跟车时对车距进行实时监控并在车距小于安全距离时发出预警，该系统包括车辆信息获取单元、信息处理分析单元以及车辆通信单元；所述车辆信息获取单元，包括安装在车辆前部的高精度摄像头以及安装在车辆内部的OBD采集器，通过所述高精度摄像头采集前方车辆的车牌信息，通过所述OBD采集器采集车辆自身车速，并将采集到的信息发送至信息处理分析单元；所述信息处理分析单元，该单元通过对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别，进而获得两车之间的实际距离以及两车的相对速度和相对加速度，并根据采集到的车辆自身车速，计算出安全车距；并通过两车之间的实际距离计算获得警戒车速；进一步的将两车之间的实际距离与安全距离进行对比判断，当两车之间的实际距离小于安全距离时发出预警信号，当两车之间距离大于安全距离时，为后车驾驶员提供警戒车速；同时设定两车相对加速度的临界值，当测得两车相对加速度大于设定的两车相对加速度临界值时，如前车出现急刹车，则后车内发出预警信号并将该预警信号传递至其后方的车辆；车辆通信单元，包括无线通讯模块，通过所述无线通讯模块，使得在同一车道上行使的车辆之间建立起临时通讯，并将所述信息处理分析单元发出的预警信号在相邻车辆之间进行传输。进一步的，所述的对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别的方法包括：1)原始图像获取：通过调用所述高精度摄像头采集到的前车信息获取视频流；2)图像预处理：通过对获取的视频流进行裁剪、抽帧等处理，获取有效的车辆图片；3)车牌位置提取：利用有效的车辆图片中车牌的边缘、形状等特征，再结合Roberts算子边缘检测，从而识对车牌进行识别；4)车牌预处理：对车牌图像进行处理，将车牌图像转换成便于计算机处理的二值化图像，灰度处理，平滑处理，提取边缘、腐蚀图像、去除杂质；5)字符分割：寻找车牌上连续有文字的块，若长度大于设定的阈值，则认为该块有两个字符组成，对图像进行切割，需要分成七个字符，同时舍弃第一个字符，归一化切割出与模板中字符图像的大小相匹配的字符；6)字符识别：将切割得到的字符图像与已制作好的字符模板进行匹配，得到相减数值最小的则为识别结果，输出此模板字符对应值，并存储数据；7)输出结果：将识别出的车牌字符输出，用于后续无线通讯模块的查询连接。进一步的，获得两车之间的实际距离的方法包括：1)获取摄像头距离测算参数；2)计算实际拍摄到的车牌所占的像素高度；3)输出实际车距。进一步的，获取实时安全距离和警戒车速的方法包括：获取自身车速以及两车的相对速度，通过信息处理分析单元中存储的安全距离算法和警戒车速算法，得到两车的安全距离以及警戒车速。进一步的，车辆之间建立起临时通讯的方法包括：首先建立以本车车牌号为名称的WiFi无线网络，当后车通过摄像头识别获得前车车牌号后，即可连接其对应WiFi，从而实现了前后两辆车与车之间的WiFi连接。由上述对本专利技术的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：一、本专利技术通过高精度摄像头对前车车牌信息的采集和处理，通过算法确定前后相邻的两车之间的距离、相对速度以及相对加速度，实时计算出安全距离，并在车距小于安全距离时发出警报，同时给驾驶员提供警戒车速，相对于现有的防追尾预警系统，其安全距离的判断更加精准，不但给于驾驶员预警信号，同时提供驾驶的速度参考，更加智能化、人性化。二、本专利技术在车辆跟车过程中，不但对自身车辆进行监控和预警，同时会与后方车辆建立WiFi通讯连接，当自身车辆的前方车辆出现急刹车的情况，对跟随在身后的车辆通过WiFi发出预警信号，避免多车追尾的情况发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术系统运行流程示意图；图2为本专利技术车牌识别流程示意图；图3为本专利技术车辆跟驰示意图；图4为本专利技术车辆通讯状态示意图。具体实施方式下面将结合专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，一种基于图像处理的防追尾预警系统，其用于在跟车时对车距进行实时监控并在车距小于安全距离时发出预警，其特征在于：该系统包括车辆信息获取单元、信息处理分析单元以及车辆通信单元；所述车辆信息获取单元，包括安装在车辆前部的高精度摄像头以及安装在车辆内部的OBD采集器，通过所述高精度摄像头采集前方车辆的车牌信息，通过所述OBD采集器采集车辆自身车速，并将采集到的信息发送至信息处理分析单元；所述信息处理分析单元，该单元通过对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别，进而获得两车之间的实际距离以及两车的相对速度和相对加速度，并根据采集到的车辆自身车速，计算出安全车距；并通过两车之间的实际距离计算获得警戒车速；进一步的将两车之间的实际距离与安全距离进行对比判断，当两车之间的实际距离小于安全距离时发出预警信号，当两车之间距离大于安全距离时，为后车驾驶员提供警戒车速，警戒车速为避免与前车发生碰撞的临界车速，可为驾驶员提供安全参考；同时设定两车相对加速度的临界值，当测得两车相对加速度大于设定的两车相对加速度临界值时，如前车出现急刹车，则后车内发出预警信号并将该预警信号传递至其后方的车辆；定义当两车相对加速度大于8m/s2时，前车出现急刹车，后车发出预警信号；车辆通信单元，包括无线通讯模块，通过所述无线通讯模块，使得在同一车道上行使的车辆之间建立起临时通讯，并将所述信息处理分析单元发出的预警信号在相邻车辆之间进行传输。其中车辆之间建立起临时通讯的方法包括：首先建立以本车车牌号为名称的WiFi无线网络，当后车通过摄像头识别获得前车车牌号后，即可连接其对应WiFi，从而实现了前后两辆车与车之间的WiF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的防追尾预警系统，其用于在跟车时对车距进行实时监控并在车距小于安全距离时发出预警，其特征在于：该系统包括车辆信息获取单元、信息处理分析单元以及车辆通信单元；所述车辆信息获取单元，包括安装在车辆前部的高精度摄像头以及安装在车辆内部的OBD采集器，通过所述高精度摄像头采集前方车辆的车牌信息，通过所述OBD采集器采集车辆自身车速，并将采集到的信息发送至信息处理分析单元；所述信息处理分析单元，该单元通过对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别，进而获得两车之间的实际距离以及两车的相对速度和相对加速度，并根据采集到的车辆自身车速，计算出安全车距；并通过两车之间的实际距离计算获得警戒车速；进一步的将两车之间的实际距离与安全距离进行对比判断，当两车之间的实际距离小于安全距离时发出预警信号，当两车之间距离大于安全距离时，为后车驾驶员提供警戒车速；同时设定两车相对加速度的临界值，当测得两车相对加速度大于设定的两车相对加速度临界值时，如前车出现急刹车，则后车内发出预警信号并将该预警信号传递至其后方的车辆；车辆通信单元，包括无线通讯模块，通过所述无线通讯模块，使得在同一车道上行使的车辆之间建立起临时通讯，并将所述信息处理分析单元发出的预警信号在相邻车辆之间进行传输。...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的防追尾预警系统，其用于在跟车时对车距进行实时监控并在车距小于安全距离时发出预警，其特征在于：该系统包括车辆信息获取单元、信息处理分析单元以及车辆通信单元；所述车辆信息获取单元，包括安装在车辆前部的高精度摄像头以及安装在车辆内部的OBD采集器，通过所述高精度摄像头采集前方车辆的车牌信息，通过所述OBD采集器采集车辆自身车速，并将采集到的信息发送至信息处理分析单元；所述信息处理分析单元，该单元通过对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别，进而获得两车之间的实际距离以及两车的相对速度和相对加速度，并根据采集到的车辆自身车速，计算出安全车距；并通过两车之间的实际距离计算获得警戒车速；进一步的将两车之间的实际距离与安全距离进行对比判断，当两车之间的实际距离小于安全距离时发出预警信号，当两车之间距离大于安全距离时，为后车驾驶员提供警戒车速；同时设定两车相对加速度的临界值，当测得两车相对加速度大于设定的两车相对加速度临界值时，如前车出现急刹车，则后车内发出预警信号并将该预警信号传递至其后方的车辆；车辆通信单元，包括无线通讯模块，通过所述无线通讯模块，使得在同一车道上行使的车辆之间建立起临时通讯，并将所述信息处理分析单元发出的预警信号在相邻车辆之间进行传输。2.如权利要求1所述的一种基于图像处理的防追尾预警系统，其特征在于：所述的对车辆信息获取单元发送的车牌图像进行识别的方法包括：1)原始图像获取：通过调用所述高精度摄像头采集到的前车信息获取视频流；2)图像预处理：通过对获取的视频流进行裁剪、抽帧等处...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，王思洁，彭忠翠，谭集，周爱民，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23