本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)處理領域，尤其涉及一種大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)。

背景技術：

手動遮陽方式遮陽范圍較小，無法對駕駛員整個面部乃至整個軀干進行有效保護。為此，現(xiàn)有技術中，一些交通工具制造商在駕駛位置附近設置了陽光強度的電子檢測設備或陽光范圍的電子檢測設備，根據(jù)檢測結(jié)果確定相關設備的保護操作模式。

但是，上述電子遮陽方式也過于簡單，一方面，沒有考慮到交通工具行駛方向?qū)﹃柟庹丈鋷淼挠绊?，導致遮陽效果不高，另一方面，沒有考慮到在遮陽策略選擇時，駕駛員的選擇和一般乘客的選擇存在沖突之處，導致對于整個交通工具的遮陽手段是一致的，無法兼顧駕駛員和其他乘客的需求，例如可能在陽光過強時，加大交通工具的空調(diào)溫度和風量，從而導致駕駛員獲得舒適而其他乘客體感過涼的情況發(fā)生。

因此，需要一種新的基于陽光測控的方案，完善現(xiàn)有的電子遮陽機制，通過對駕駛位置的陽光強度和陽光范進行檢測，將檢測結(jié)果結(jié)合交通工具行駛方向以確定遮陽策略，最為關鍵的是，確定的遮陽策略是為駕駛員定制的，充分考慮到駕駛員和其他乘客的不同遮陽需求，從而為乘坐交通工具的所有人員提供更好的用戶體驗。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)，通過實時檢測駕駛位置的具體陽光照射情況，引入多個圖像處理設備對具體陽光照射情況進行定量分析，同時對交通工具的行駛方向進行判斷，從而根據(jù)行駛方向、陽光子圖像對應的位置以及對應的面積比率確定駕駛位置附近遮陽或除熱設備的驅(qū)動控制信號。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括CMOS傳感設備、大數(shù)據(jù)處理平臺和MSP430單片機，CMOS傳感設備用于采集汽車的駕駛區(qū)域圖像，大數(shù)據(jù)處理平臺通過網(wǎng)絡分別與CMOS傳感設備和MSP430單片機連接，用于基于駕駛區(qū)域圖像確定駕駛區(qū)域圖像中各個陽光子圖像的相關信息，并將駕駛區(qū)域圖像中各個陽光子圖像的相關信息發(fā)送給MSP430單片機。

更具體地，在所述大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)中，包括：CMOS傳感設備，設置在汽車內(nèi)、駕駛位置前方，用于對駕駛位置場景進行圖像采集以輸出駕駛區(qū)域圖像；大數(shù)據(jù)處理平臺，通過網(wǎng)絡與CMOS傳感設備連接，用于接收駕駛區(qū)域圖像并對駕駛區(qū)域圖像進行處理，大數(shù)據(jù)處理平臺包括：灰度化處理設備，通過網(wǎng)絡與CMOS傳感設備連接，包括通道參數(shù)提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數(shù)提取單元用于接收駕駛區(qū)域圖像，提取出駕駛區(qū)域圖像中每一個像素點的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加權值存儲單元用于預先存儲了R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數(shù)提取單元和加權值存儲單元連接，針對駕駛區(qū)域圖像中每一個像素點，將R通道像素值與R通道加權值的乘積、G通道像素值與G通道加權值的乘積以及B通道像素值與B通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，并基于駕駛區(qū)域圖像中各個像素點的灰度值獲得駕駛區(qū)域圖像對應的灰度化圖像；其中，R通道加權值取值為0.298839，G通道加權值取值為0.586811，B通道加權值取值為0.114350；直方圖分布檢測設備，與灰度化處理設備連接，用于接收灰度化圖像，并對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現(xiàn)雙峰分布時，發(fā)出全局閾值選擇信號，否則，發(fā)出非全局閾值選擇信號；閾值選擇設備，與直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數(shù)據(jù)輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數(shù)據(jù)輸出；二值化處理設備，分別與閾值選擇設備和直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；二值化處理設備還用于在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；圖像平滑處理設備，與二值化處理設備連接，用于接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，并輸出二值化圖像對應的平滑圖像；中值濾波設備，與圖像平衡處理設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像的像素點的灰度值進行分析以確定每一個噪聲分布區(qū)域的分布半徑，基于各個噪聲分布區(qū)域的分布半徑中的最大值確定進行中值濾波的濾波像素塊尺寸，采用確定的濾波像素塊尺寸對平滑圖像進行中值濾波處理以獲得濾波圖像；陽光參數(shù)檢測設備，與中值濾波設備連接以獲得濾波圖像；針對濾波圖像中的每一個像素點，將其灰度值與預設陽光灰度范圍進行匹配，當其灰度值在預設陽光灰度范圍內(nèi)時，確定其為陽光像素點；將濾波圖像中的所有陽光像素點組成的區(qū)域從濾波圖像中分割出來以獲得各個陽光子圖像；并基于每一個陽光子圖像確定其在濾波圖像中的位置以及計算其占據(jù)濾波圖像的面積比率；輸出各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率；太陽能檢測設備，用于實時檢測當前的太陽能強度；供電設備，包括太陽能供電器件、蓄電池、切換開關和電壓轉(zhuǎn)換器，切換開關分別與太陽能檢測設備、太陽能供電器件和蓄電池連接，當蓄電池的剩余電量不足且當前的太陽能強度高于等于預設強度閾值時，切換到太陽能供電器件以由太陽能供電器件供電，電壓轉(zhuǎn)換器與切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓，其中太陽能供電器件包括太陽能光伏板；無線充電設備，分別與太陽能檢測設備和蓄電池連接，當蓄電池的剩余電量不足且當前的太陽能強度低于預設強度時，與附近的無線充電終端建立連接以啟動無線充電操作，無線充電設備還與電壓轉(zhuǎn)換器連接以實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換；電子指南針，設置在汽車的前端儀表盤內(nèi)，用于實時檢測并輸出汽車行駛方向；電子指南針包括二維磁場傳感器，用于基于磁阻檢測并輸出汽車行駛方向，電子指南針還包括電磁反饋電路，用于消除因為溫度變化而帶來的敏感偏移；MSP430單片機，設置在汽車的前端儀表盤內(nèi)，與電子指南針連接，還通過網(wǎng)絡與陽光參數(shù)檢測設備連接，用于接收汽車行駛方向、各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率，并基于汽車行駛方向、各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率確定驅(qū)動控制信號；多個出風口，分別設置汽車駕駛位置附近的不同安裝點上；多個風量控制設備，每一個風量控制設備對應一個出風口，用于控制對應出風口的風量大??；空調(diào)控制設備，與多個風量控制設備連接，還與MSP430單片機連接，用于接收驅(qū)動控制信號，并基于驅(qū)動控制信號對多個風量控制設備進行驅(qū)動控制。

更具體地，在所述大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)中，還包括：移動硬盤，用于存儲預設陽光灰度范圍。

更具體地，在所述大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)中：移動硬盤設置在汽車的前端儀表盤內(nèi)。

更具體地，在所述大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)中：MSP430單片機與移動硬盤被集成在一塊集成電路板上。

更具體地，在所述大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)中，還包括：時分雙工通信接口，與MSP430單片機連接，用于無線發(fā)送汽車行駛方向、各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率。

更具體地，在所述大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)中：時分雙工通信接口設置在汽車車身上。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。

附圖標記：1CMOS傳感設備；2大數(shù)據(jù)處理平臺；3MSP430單片機

具體實施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)的實施方案進行詳細說明。

由于駕駛員所在的駕駛位置一般處于交通工具的前端，而其他乘客所處于的乘坐位置一般處于交通工具的后端，因此，駕駛員所承受的陽光照射面積要大于一般乘客所承受的陽光照射面積，而且，駕駛員所承受的陽光照射強度要大于一般乘客所承受的陽光照射強度。由此可見，在對于陽光遮擋的決策上，駕駛員的選擇和一般乘客的選擇是存在沖突的可能性的。

然而，現(xiàn)有技術中對于駕駛員的陽光遮擋機制通常只是簡單地設置一個遮陽板，由駕駛員在陽光強度過高的情況下，手動選擇推下遮陽板進行防護，這種方式過于落后。同時，現(xiàn)有技術中的電子遮陽手段比較簡單，沒有考慮到駕駛員的選擇和一般乘客的選擇的沖突之處。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)，能夠考慮到駕駛員的選擇和一般乘客的選擇的沖突之處，根據(jù)駕駛位置的具體陽光照射情況，專門為駕駛員設置一套自適應的遮陽機制，從而解決了駕駛員的選擇和一般乘客的選擇之間的矛盾。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述系統(tǒng)包括CMOS傳感設備、大數(shù)據(jù)處理平臺和MSP430單片機，CMOS傳感設備用于采集汽車的駕駛區(qū)域圖像，大數(shù)據(jù)處理平臺通過網(wǎng)絡分別與CMOS傳感設備和MSP430單片機連接，用于基于駕駛區(qū)域圖像確定駕駛區(qū)域圖像中各個陽光子圖像的相關信息，并將駕駛區(qū)域圖像中各個陽光子圖像的相關信息發(fā)送給MSP430單片機。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進行進一步的說明。

所述系統(tǒng)包括：CMOS傳感設備，設置在汽車內(nèi)、駕駛位置前方，用于對駕駛位置場景進行圖像采集以輸出駕駛區(qū)域圖像；大數(shù)據(jù)處理平臺，通過網(wǎng)絡與CMOS傳感設備連接，用于接收駕駛區(qū)域圖像并對駕駛區(qū)域圖像進行處理。

大數(shù)據(jù)處理平臺包括：灰度化處理設備，通過網(wǎng)絡與CMOS傳感設備連接，包括通道參數(shù)提取單元、加權值存儲單元和灰度值計算單元，通道參數(shù)提取單元用于接收駕駛區(qū)域圖像，提取出駕駛區(qū)域圖像中每一個像素點的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加權值存儲單元用于預先存儲了R通道加權值、G通道加權值和B通道加權值，灰度值計算單元分別與通道參數(shù)提取單元和加權值存儲單元連接，針對駕駛區(qū)域圖像中每一個像素點，將R通道像素值與R通道加權值的乘積、G通道像素值與G通道加權值的乘積以及B通道像素值與B通道加權值的乘積相加以獲取針對的像素點的灰度值，并基于駕駛區(qū)域圖像中各個像素點的灰度值獲得駕駛區(qū)域圖像對應的灰度化圖像；其中，R通道加權值取值為0.298839，G通道加權值取值為0.586811，B通道加權值取值為0.114350；直方圖分布檢測設備，與灰度化處理設備連接，用于接收灰度化圖像，并對灰度化圖像進行灰度直方圖處理以獲得對應的直方圖圖像，在直方圖圖像呈現(xiàn)雙峰分布時，發(fā)出全局閾值選擇信號，否則，發(fā)出非全局閾值選擇信號；閾值選擇設備，與直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，將全局閾值128作為閾值數(shù)據(jù)輸出，在接收到非全局閾值選擇信號時，將相鄰像素點灰度差閾值40作為閾值數(shù)據(jù)輸出。

大數(shù)據(jù)處理平臺包括：二值化處理設備，分別與閾值選擇設備和直方圖分布檢測設備連接，用于在接收到全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，當灰度值大于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當灰度值小于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像；二值化處理設備還用于在接收到非全局閾值選擇信號時，針對灰度化圖像中的每一個像素點，計算垂直方向向上距離其3個像素點的像素點的灰度值作為上像素灰度值，計算垂直方向向下距離其3個像素點的像素點的灰度值作為下像素灰度值，計算水平方向向左距離其3個像素點的像素點的灰度值作為左像素灰度值，計算水平方向向右距離其3個像素點的像素點的灰度值作為右像素灰度值，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)且左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值小于等于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為白電平像素點，當上像素灰度值和下像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)或左像素灰度值和右像素灰度值之差的絕對值大于閾值數(shù)據(jù)時，將針對的像素點設置為黑電平像素點，并輸出灰度化圖像對應的二值化圖像。

大數(shù)據(jù)處理平臺包括：圖像平滑處理設備，與二值化處理設備連接，用于接收二值化圖像，針對二值化圖像中的每一個像素點，當相鄰的所有像素點中存在一半以上的跳變點時，則將針對的像素點的灰度值保留，否則，將針對的像素點的灰度值設置為白電平像素點，并輸出二值化圖像對應的平滑圖像；中值濾波設備，與圖像平衡處理設備連接，用于接收平滑圖像，對平滑圖像的像素點的灰度值進行分析以確定每一個噪聲分布區(qū)域的分布半徑，基于各個噪聲分布區(qū)域的分布半徑中的最大值確定進行中值濾波的濾波像素塊尺寸，采用確定的濾波像素塊尺寸對平滑圖像進行中值濾波處理以獲得濾波圖像。

大數(shù)據(jù)處理平臺包括：陽光參數(shù)檢測設備，與中值濾波設備連接以獲得濾波圖像；針對濾波圖像中的每一個像素點，將其灰度值與預設陽光灰度范圍進行匹配，當其灰度值在預設陽光灰度范圍內(nèi)時，確定其為陽光像素點；將濾波圖像中的所有陽光像素點組成的區(qū)域從濾波圖像中分割出來以獲得各個陽光子圖像；并基于每一個陽光子圖像確定其在濾波圖像中的位置以及計算其占據(jù)濾波圖像的面積比率；輸出各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率。

所述系統(tǒng)包括：太陽能檢測設備，用于實時檢測當前的太陽能強度；供電設備，包括太陽能供電器件、蓄電池、切換開關和電壓轉(zhuǎn)換器，切換開關分別與太陽能檢測設備、太陽能供電器件和蓄電池連接，當蓄電池的剩余電量不足且當前的太陽能強度高于等于預設強度閾值時，切換到太陽能供電器件以由太陽能供電器件供電，電壓轉(zhuǎn)換器與切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓，其中太陽能供電器件包括太陽能光伏板。

所述系統(tǒng)包括：無線充電設備，分別與太陽能檢測設備和蓄電池連接，當蓄電池的剩余電量不足且當前的太陽能強度低于預設強度時，與附近的無線充電終端建立連接以啟動無線充電操作，無線充電設備還與電壓轉(zhuǎn)換器連接以實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換；電子指南針，設置在汽車的前端儀表盤內(nèi)，用于實時檢測并輸出汽車行駛方向；電子指南針包括二維磁場傳感器，用于基于磁阻檢測并輸出汽車行駛方向，電子指南針還包括電磁反饋電路，用于消除因為溫度變化而帶來的敏感偏移。

所述系統(tǒng)包括：MSP430單片機，設置在汽車的前端儀表盤內(nèi)，與電子指南針連接，還通過網(wǎng)絡與陽光參數(shù)檢測設備連接，用于接收汽車行駛方向、各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率，并基于汽車行駛方向、各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率確定驅(qū)動控制信號；多個出風口，分別設置汽車駕駛位置附近的不同安裝點上；多個風量控制設備，每一個風量控制設備對應一個出風口，用于控制對應出風口的風量大小。

所述系統(tǒng)包括：空調(diào)控制設備，與多個風量控制設備連接，還與MSP430單片機連接，用于接收驅(qū)動控制信號，并基于驅(qū)動控制信號對多個風量控制設備進行驅(qū)動控制。

可選地，在所述系統(tǒng)中，還包括：移動硬盤，用于存儲預設陽光灰度范圍；移動硬盤設置在汽車的前端儀表盤內(nèi)；MSP430單片機與移動硬盤被集成在一塊集成電路板上；還包括：時分雙工通信接口，與MSP430單片機連接，用于無線發(fā)送汽車行駛方向、各個陽光子圖像分別對應的位置以及分別對應的面積比率；時分雙工通信接口設置在汽車車身上。

另外，4G LTE是一個全球通用的標準，包括兩種網(wǎng)絡模式FDD和TDD，分別用于成對頻譜和非成對頻譜。運營商最初在兩個模式之間的取舍純粹出于對頻譜可用性的考慮。大多運營商將會同時部署兩種網(wǎng)絡，以便充分利用其擁有的所有頻譜資源。FDD和TDD在技術上區(qū)別其實很小，主要區(qū)別就在于采用不同的雙工方式，頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)是兩種不同的雙工方式。

FDD是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發(fā)送，用保護頻段來分離接收和發(fā)送信道。FDD必須采用成對的頻率，依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路，其單方向的資源在時間上是連續(xù)的。FDD在支持對稱業(yè)務時，能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對稱業(yè)務時，頻譜利用率將大大降低。

TDD用時間來分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動通信系統(tǒng)中,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載,其單方向的資源在時間上是不連續(xù)的，時間資源在兩個方向上進行了分配。某個時間段由基站發(fā)送信號給移動臺，另外的時間由移動臺發(fā)送信號給基站，基站和移動臺之間必須協(xié)同一致才能順利工作。

采用本發(fā)明的大數(shù)據(jù)汽車駕駛區(qū)域圖像分析系統(tǒng)，針對現(xiàn)有技術無法為駕駛位置的駕駛員提供定制遮陽策略的技術問題，通過對駕駛位置的陽光照射情況進行圖像采集，引入一系列圖像處理設備對采集到的圖像進行準確分析，將分析結(jié)果結(jié)合交通工具行駛方向以確定駕駛位置處的遮陽模式，確定的遮陽模式是專門針對駕駛員而非全體乘客。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。