前视障碍物检测系统技术方案

本申请公开了一种前视障碍物检测系统，包括数据采集装置和控制处理装置。数据采集装置包括红外光源模块、红外图像采集模块、可见光图像采集模块和雷达；红外图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的红外图像，可见光图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的可见光图像，雷达用于测量以列车为起点、沿列车前进方向上预设制动距离范围内的障碍物与列车之间的距离信息，预设制动距离范围由列车行驶速度和制动减速度确定。控制处理装置用于接收数据采集装置发送的数据信息，并输出列车前进方向上的障碍物检测结果。本系统有效提高了列车前进方向上障碍物的识别准确度。

【技术实现步骤摘要】
前视障碍物检测系统
本申请涉及目标检测
，特别是涉及一种前视障碍物检测系统。
技术介绍
随着城市人口的快速增加，城市轨道交通车辆具有载客量大、运行时速快、到站时间准、绿色节能等优势，有效地改善了城市交通拥堵现象，已成为城市出行的主要公共交通工具之一。可以理解的是，轨道交通车辆如地铁行驶速度快、制动距离长，在驾车行驶过程中，高效准确地识别出现在行驶方向前方的障碍物以辅助驾驶员的行车可有效降低交通事故发生概率。相关技术中多以可见光相机为基础进行行驶路径上的障碍物识别。但是，以可见光相机为基础的前视障碍物检测系统在恶劣环境下成像模糊，如黑暗环境、大雾大雨大雪等恶劣天气，无法成为驾驶员判断行驶路段前方障碍物提供有力的依据。
技术实现思路
本申请提供了一种前视障碍物检测系统，提高列车前进方向上障碍物的识别准确度。为解决上述技术问题，本技术实施例提供以下技术方案：本技术实施例一方面提供了一种前视障碍物检测系统，包括数据采集装置和控制处理装置；所述数据采集装置包括红外光源模块、红外图像采集模块、可见光图像采集模块和雷达；所述控制处理装置用于接收所述数据采集装置发送的数据信息，并输出障碍物检测结果；其中，所述红外图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的红外图像，所述可见光图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的可见光图像，所述雷达用于测量以列车为起点、沿列车前进方向上预设制动距离内的障碍物与列车之间的距离信息；所述预设制动距离范围由列车行驶速度和制动减速度确定。可选的，还包括报警器；所述报警器包括多个报警单元，各报警单元用于根据接收所述控制处理装置发送的相应级别的报警指令进行报警提示。可选的，所述红外图像采集模块包括第一红外相机和第二红外相机；其中，所述第一红外相机和所述第二红外相机均采用CMOS成像传感器。可选的，所述光源为近红外激光光源。可选的，所述雷达为毫米波雷达。可选的，所述障碍物的轮廓尺寸不小于50cm*50cm。可选的，还包括全自动强制制动装置；所述全自动强制制动装置用于在列车与障碍物间的距离小于预设距离阈值时被自动触发，以使列车以强制制动模式向前行进。可选的，还包括用于存储障碍物图像数据和事件日志记录的存储设备。可选的，还包括用于将检测到的障碍物和所述障碍物距列车车头间距离实时展示给用户的显示器。本申请提供的技术方案的优点在于，采用多种传感器采集的数据共同实现对列车前方障碍物探测。基于红外图像采集模块的主动红外成像技术可以在多种光照条件下清晰成像，不受暗光/弱光/无光/强光的干扰，具备全天候工作能力，不受雨、雪、雾等恶劣天气环境影响，保障各种工况下的成像质量；可见光图像采集模块可提供分辨率更高的图像和更丰富的细节，可以支撑站台名、公里标、信号灯等标志物的识别，可以用于定位和辅助驾驶；将机器视觉和雷达相结合，可提高列车前进方向上障碍物与列车前端之间的距离测量准确度，从而有效提高列车前进方向上障碍物的识别准确度，降低了列车交通事故发生的概率，保障列车安全稳定运行。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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为本技术实施例提供的前视障碍物检测系统的一种具体实施方式结构图；图2为本技术实施例提供的前视障碍物检测系统的另一种具体实施方式结构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。首先参见图1，图1为本技术实施例提供的前视障碍物检测系统在一种具体实施方式中的示意图，本技术实施例可包括以下内容：前视障碍物检测系统可包括数据采集装置1和控制处理装置2，数据采集装置1和控制处理装置2可通过交换机0进行数据传输和数据通信。其中数据采集装置1可包括红外光源模块11、红外图像采集模块12、可见光图像采集模块13和雷达14。数据采集装置1利用各传感器采集列车前进方向上的前视数据，前视数据包括图像数据和距离数据，并将采集的数据发送给控制处理装置2。其中，红外图像采集模块12、可见光图像采集模块13例如可安装在司机室内部，位于天花板上方，透明挡风玻璃后面，以便于正前方成像；控制处理装置2例如可安装于车辆电器柜中。其中，红外光源模块11作为红外图像采集模块12的补光光源，红外光源模块11中包含的光源个数可为1个，也可与红外图像采集模块12中的红外相机个数相同，本申请对此不做任何限定。光源可为近红外激光光源，也可为其他类型光源，这均不影响本申请的实现。红外光源模块11可有由近红外(NIR)激光光源和激光驱动器组成，照射距离可达到250米以上，增加光源功率后，可进一步提升照射距离，从而提升红外图像采集模块12采集图像的图像质量。本申请的数据采集装置1的成像单元由红外图像采集模块12、可见光图像采集模块13集成，红外图像采集模块12用于采集列车前进方向上位于检测窗内的红外图像，可见光图像采集模块13用于采集列车前进方向上位于检测窗内的可见光图像。红外图像采集模块12例如可包括一个或多个红外相机，各红外相机例如可采用CMOS成像传感器，且集成有高速摄像机和处理板卡，采用激光光源进行补光，可在各种恶劣工况下清晰成像，保障全天候工作。可见光图像采集模块13例如可包括1个或多个可见光摄像机，可对可见光波段进行成像，提供更高分辨率的图像以及更丰富的细节，对线路上的标志物进行识别，例如信号灯、站台名、公里标等。在本技术实施例中，雷达13用于测量以列车为起点、沿列车前进方向上预设制动距离范围内的障碍物与列车之间的距离信息。为了提高雷达测距距离和测距精度，雷达13可为毫米波雷达，毫米波雷达的工作频段为30～300GHz，通常其波长范围为1～10mm，毫米波雷达具有穿透雨、雪、雾、烟、灰能力强的优点，可全天候全天时工作，抗干扰能力强，获取数据的可信度很高。通过毫米波雷达，可实现长达250米直线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前视障碍物检测系统，其特征在于，包括数据采集装置和控制处理装置；/n所述数据采集装置包括红外光源模块、红外图像采集模块、可见光图像采集模块和雷达；/n所述控制处理装置用于接收所述数据采集装置发送的数据信息，并输出障碍物检测结果；/n其中，所述红外图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的红外图像，所述可见光图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的可见光图像，所述雷达用于测量以列车为起点、沿列车前进方向上预设制动距离范围内的障碍物与列车之间的距离信息；所述预设制动距离范围由列车行驶速度和制动减速度确定。/n

【技术特征摘要】
1.一种前视障碍物检测系统，其特征在于，包括数据采集装置和控制处理装置；
所述数据采集装置包括红外光源模块、红外图像采集模块、可见光图像采集模块和雷达；
所述控制处理装置用于接收所述数据采集装置发送的数据信息，并输出障碍物检测结果；
其中，所述红外图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的红外图像，所述可见光图像采集模块用于采集列车前进方向上位于检测窗内的可见光图像，所述雷达用于测量以列车为起点、沿列车前进方向上预设制动距离范围内的障碍物与列车之间的距离信息；所述预设制动距离范围由列车行驶速度和制动减速度确定。


2.根据权利要求1所述的前视障碍物检测系统，其特征在于，还包括报警器；
所述报警器包括多个报警单元，各报警单元用于根据接收所述控制处理装置发送的相应级别的报警指令进行报警提示。


3.根据权利要求2所述的前视障碍物检测系统，其特征在于，所述红外图像采集模块包括第一红外相机和第二红外相机；
其中，所述第一红外相...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞申伟，石晶，谢恒，宋璟波，
申请(专利权)人：杭州中车数字科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33