一种车用开门预警防撞系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车用开门预警防撞系统及控制方法，应用于车辆的车载系统终端。方法包括：获取目标区域在当前时刻的第一雷达回波信号和第一图像。根据第一雷达回波信号和第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标。利用区域生长法对第一图像进行分割，获取第二图像。利用遗传算法对第一图像进行图像识别，确定若干目标物在目标区域中的位姿信息，遗传算法的输入包括第二图像。根据目标物的位姿信息进行防撞预警。本发明专利技术通过将毫米波雷达和摄像头采集到的数据融合，弥补单个传感器存在的不足，具备高精度、鲁棒性强、运算速度快等特点。通过本申请的技术方案可以进行不同等级的预警以达到警示车内外人员、保障人员安全和财产安全的目的。全和财产安全的目的。全和财产安全的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种车用开门预警防撞系统及控制方法


[0001]本申请涉及人工智能领域，更具体的，涉及一种车用开门预警防撞系统及控制方法。

技术介绍

[0002]经济的发展使得人们不断地追求美好生活，汽车已成为寻常百姓家的代步工具。汽车保有量的快速增长导致道路交通也更加拥堵，因此存在不少居民在休闲娱乐等近距离出行方面选择电动自行车等简易交通工具，这既增加道路交通参与者的复杂度，同时也增加了不同类型的道路交通事故。其中，汽车开门碰撞事故最为常见。据国家统计局统计数据显示，2015年
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2018年期间，中国电动摩托车共发生交通事故约16.6万起，其中在汽车与两轮车碰撞事故中，汽车停车开门事故所占比例较大，尤其在节假日期间，发生频率极高。目前整车配置开门警示系统的车型还比较少，相关技术还不够成熟，大多普通车型在打开车门时通过启动车辆前后左右灯光闪烁的方式，提示他人注意，但无法提醒驾驶员及时采取相应措施，因此不能显著降低该类交通事故概率。
[0003]现有技术中，车辆开门预警技术目前主要采用以下三种方式实现：一是通过视觉实现车辆后方区域目标的探测，然后通过数据传输设备把数据传输到内部计算机，内部计算机处理分析得出行人及其他车辆的行驶速度、距离与运动状态，计算出目标在预警区域内停留的时间，从而确定是否开启提醒和自锁装置，这种方式探测距离有限、精度差，容易受各种环境因素影响，导致运动目标的状态信息获取不足；二是采用超声波传感器技术，该技术是由单个超声波传感器或激光传感器及其结合组成的系统，并利用传感器单位时间内接收到的信号转化为车辆相关参数，进而进行判断报警。虽然精度高，成本低，但是探测距离过近，难以满足设计所需要的远距离预警及响应速度，极大的削减了预警的时间无法有效覆盖所需监测的区域；三是通过调频雷达技术对车辆后方固定区域内的物体进行探测，获取运动目标的速度、距离、角度等参数，通过比较设定的预警阈值判断是否启动报警装置，该技术设计可靠性较强、鲁棒性较好，但该技术的控制系统设计复杂，系统响应时间较长，导致错过预警的最佳时期，且动态多场景的识别和测量精度较低，大大增加了误警率。
[0004]因此研究开发一款低成本、高效率的车辆开门预警系统十分有必要。

技术实现思路

[0005]为了解决以上问题，本申请提出一种车用开门预警防撞系统及控制方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种车用开门防撞预警控制方法，应用于车辆的车载系统终端，包括：
[0007]获取目标区域在当前时刻的第一雷达回波信号和目标区域在当前时刻的第一图像；
[0008]根据所述第一雷达回波信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标，包括：将第一雷达回波信号进行小波变换，得到雷达小波；对所述雷达小波
进行小波逆变换操作重构信号得到第二雷达信号；根据所述第二雷达信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标；
[0009]利用区域生长法对所述第一图像进行分割，获取第二图像；其中，所述区域生长法的种子点为所述第一坐标；
[0010]利用遗传算法对所述第一图像进行图像识别，确定所述若干目标物在所述目标区域中的位姿信息；其中，所述遗传算法的输入包括所述第二图像；
[0011]根据所述若干目标物的位姿信息进行防撞预警。
[0012]优选地，所述第一雷达回波信号为差拍信号，所述差拍信号包括雷达回波信号与雷达发射信号混频得到的信号；
[0013]所述根据所述第一雷达回波信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标具体包括：
[0014]获取目标区域在当前时刻的第一雷达差拍信号，将所述差拍信号进行小波变换，得到差拍小波；
[0015]选择小波函数对所述差拍小波的第一小波系数进行多尺度分解，对分解得到的各个小波系数进行阈值量化处理，得到第二小波系数；
[0016]对所述第二小波系数进行小波逆变换操作重构信号得到第二雷达差拍信号；
[0017]根据所述第二雷达差拍信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标。
[0018]优选地，所述利用遗传算法对所述第一图像进行图像识别，确定所述若干目标物在所述目标区域中的位姿信息包括：
[0019]将第一图像灰度化，得到第三图像；
[0020]将所述第二图像和所述第三图像作为遗传算法的输入，利用遗传算法对所述第三图像进行分割，得到第四图像；所述遗传算法的适应度函数通过Kmeans聚类算法来确定；
[0021]对所述第四图像进行图像识别，确定若干目标物以及其所在目标区域中的位姿信息。
[0022]优选地，所述若干目标物的位姿信息包括所述目标物的位置信息和姿态信息，所述位置信息包括所述目标物相对于自车的相对距离，所述姿态信息包括所述目标物相对自车的速度信息和所述目标物的方向信息；
[0023]所述根据所述若干目标物的位姿信息进行防撞预警包括：
[0024]当存在目标物的位置处于所述目标区域，根据所述目标物的位姿信息判断所述目标物到达自车车门的时间不大于安全阈值，进行一级防撞预警；
[0025]或存在目标物的位置处于所述目标区域，根据所述目标物的位姿信息判断所述目标物到达自车车门的时间大于安全阈值，进行二级防撞预警。
[0026]第二方面，本申请提供一种车用开门预警防撞系统，其特征在于，包括：
[0027]雷达信号获取模块，用于获取目标区域在当前时刻的第一雷达回波信号；
[0028]摄像头数据获取模块，用于获取目标区域在当前时刻的第一图像；
[0029]系统控制模块，用于根据所述第一雷达回波信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标，包括：将第一雷达回波信号进行小波变换，得到雷达小波；对所述雷达小波进行小波逆变换操作重构信号得到第二雷达信号；根据所述第二雷达
信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标；利用区域生长法对所述第一图像进行分割，获取第二图像；其中，所述区域生长法的种子点为所述第一坐标；利用遗传算法对所述第一图像进行图像识别，确定所述若干目标物在所述目标区域中的位姿信息；其中，所述遗传算法的输入包括所述第二图像；
[0030]预警执行模块，用于根据所述若干目标物的位姿信息进行防撞预警。
[0031]优选地，所述第一雷达回波信号为差拍信号，所述差拍信号包括雷达回波信号与雷达发射信号混频得到的信号；
[0032]所述根据所述第一雷达回波信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标具体包括：
[0033]获取目标区域在当前时刻的第一雷达差拍信号，将所述差拍信号进行小波变换，得到差拍小波；
[0034]选择小波函数对所述差拍小波的第一小波系数进行多尺度分解，对分解得到的各个小波系数进行阈值量化处理，得到第二小波系数；
[0035]对所述第二小波系数进行小波逆变换操作重构信号得到第二雷达差拍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车用开门防撞预警控制方法，其特征在于，应用于车辆的车载系统终端，包括：获取目标区域在当前时刻的第一雷达回波信号和目标区域在当前时刻的第一图像；根据所述第一雷达回波信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标，包括：将第一雷达回波信号进行小波变换，得到雷达小波；对所述雷达小波进行小波逆变换操作重构信号得到第二雷达信号；根据所述第二雷达信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标；利用区域生长法对所述第一图像进行分割，获取第二图像；其中，所述区域生长法的种子点为所述第一坐标；利用遗传算法对所述第一图像进行图像识别，确定所述若干目标物在所述目标区域中的位姿信息；其中，所述遗传算法的输入包括所述第二图像；根据所述若干目标物的位姿信息进行防撞预警。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一雷达回波信号为差拍信号，所述差拍信号包括雷达回波信号与雷达发射信号混频得到的信号；所述根据所述第一雷达回波信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标具体包括：获取目标区域在当前时刻的第一雷达差拍信号，将所述差拍信号进行小波变换，得到差拍小波；选择小波函数对所述差拍小波的第一小波系数进行多尺度分解，对分解得到的各个小波系数进行阈值量化处理，得到第二小波系数；对所述第二小波系数进行小波逆变换操作重构信号得到第二雷达差拍信号；根据所述第二雷达差拍信号和所述第一图像确定若干目标物对应在像素坐标系中的第一坐标。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述利用遗传算法对所述第一图像进行图像识别，确定所述若干目标物在所述目标区域中的位姿信息包括：将第一图像灰度化，得到第三图像；将所述第二图像和所述第三图像作为遗传算法的输入，利用遗传算法对所述第三图像进行分割，得到第四图像；所述遗传算法的适应度函数通过Kmeans聚类算法来确定；对所述第四图像进行图像识别，确定若干目标物以及其所在目标区域中的位姿信息。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述若干目标物的位姿信息包括所述目标物的位置信息和姿态信息，所述位置信息包括所述目标物相对于自车的相对距离，所述姿态信息包括所述目标物相对自车的速度信息和所述目标物的方向信息；所述根据所述若干目标物的位姿信息进行防撞预警包括：当存在目标物的位置处于所述目标区域，根据所述目标物的位姿信息判断所述目标物到达自车车门的时间不大于安全阈值，进行一级防撞预警；或存在目标物的位置处于所述目标区域，根据所述目标物的位姿信息判断所述目标物到达自车车门的时间大于安全阈值，进行二级防撞预警。5.一种车用开门预警防撞系统，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳颖，陈振斌，杨峥，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：