一種基于偏振光圖像三維重建的汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車碰撞預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特指一種基于偏振光圖像三維重建的汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)相關(guān)的調(diào)查，在眾多人為因素造成的交通事故中，疲勞駕駛和注意力不集中是兩個最為主要的原因，其中80%的事故又是由于駕駛員在事故前3S內(nèi)分散注意力導(dǎo)致汽車偏離車道、追尾前車而發(fā)生。如果事故發(fā)生前1.5S能夠向駕駛員發(fā)出適當(dāng)?shù)呐鲎差A(yù)警，則其中90 %的事故是可以避免的。所以針對碰撞類交通事故，通過在汽車上安裝碰撞預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)時采集和分析包括自身在內(nèi)的行車環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)對車輛是否發(fā)生碰撞的預(yù)判斷，一旦駕駛員出現(xiàn)疲勞或精神分散而不能正確控制車輛并可能發(fā)生碰撞追尾等危險情況時，碰撞預(yù)警系統(tǒng)可及時向駕駛員示警，從而避免事故發(fā)生或?qū)⑹鹿饰：抵磷畹?，因此，在?dāng)前越來越復(fù)雜的交通環(huán)境下，可為駕駛員提供必要信息的碰撞預(yù)警系統(tǒng)成為汽車必不可少的駕駛輔助設(shè)備。
[0003]目前，研究人員在前碰撞預(yù)撞系統(tǒng)的預(yù)警機(jī)制方面開展了相當(dāng)多有益探索，如雷達(dá)、紅外線等預(yù)警系統(tǒng)，但是雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)容易在狹窄拐彎處、人車混合交通等情況下誤判，觸發(fā)制動，并且其造價昂貴；紅外線預(yù)警碰撞系統(tǒng)辨識面窄，難以適應(yīng)國內(nèi)復(fù)雜的混合交通。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本發(fā)明提供了一種汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計方法，采用機(jī)器視覺圖像所得信息含量更加豐富，而且造價成本低，適用于國內(nèi)中低端車型，最重要的是，實(shí)現(xiàn)三維重建后的預(yù)碰撞系統(tǒng)能完成復(fù)雜交通環(huán)境中的車輛、行人、障礙物等的空間位置確認(rèn)及識別。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種基于偏振光圖像三維重建的汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)，包括偏振光采集系統(tǒng)、三維重建模塊、信息采集模塊，中央處理單元、人工智能語音系統(tǒng)與顯示器，偏振光采集系統(tǒng)連接于三維重建模塊，三維重建模塊與信息采集模塊均連接于中央處理單元，中央處理單元分別連接于人工智能語音系統(tǒng)與顯示器，人工智能語音系統(tǒng)可在相鄰兩車距離過近時發(fā)出警報。
[0007]進(jìn)一步而言，所述偏振光采集系統(tǒng)設(shè)于車輛的前端，偏振光采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)、兩塊反射鏡與兩塊偏振片，兩塊反射鏡與兩塊偏振片對應(yīng)設(shè)置，兩塊偏振片起偏角度互相垂直，攝像機(jī)鏡頭前設(shè)有偏振轉(zhuǎn)盤。
[0008]進(jìn)一步而言，所述三維重建模塊包括三維圖像采集與數(shù)據(jù)采集，三維圖像采集包括攝像機(jī)標(biāo)定、基于Harris算子的特征點(diǎn)提取、基于SIFT向量的特征點(diǎn)匹配和三維云重建。
[0009]進(jìn)一步而言，所述信息采集模塊包括采用微控制器P89C52、CAN控制器SJA1000和CAN收發(fā)器設(shè)計出的基于CAN總線的智能節(jié)點(diǎn)來獲取車輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括本車速度、加速度。
[0010]進(jìn)一步而言，所述中央處理單元采用一個8位MCS-51單片微型機(jī)，將信息采集模塊獲取的數(shù)據(jù)以安全車距計算模型為基礎(chǔ)進(jìn)行加工和處理，然后輸出相應(yīng)的信號至人工智能語音系統(tǒng)與顯示器。
[0011]進(jìn)一步而言，所述人工智能語音系統(tǒng)包括報警器，人工智能語音系統(tǒng)會及時提醒駕駛?cè)藛T，從而降低本車與前車的碰撞風(fēng)險。
[0012]進(jìn)一步而言，所述人工智能語音系統(tǒng)與顯示器均設(shè)于車輛儀表盤旁邊。
[0013]本發(fā)明有益效果:
[0014]本發(fā)明利用位于車前端的偏振光采集系統(tǒng)獲取前車的圖像，然后經(jīng)過三維重建模塊處理成三維圖像，再通過信息采集模塊將數(shù)據(jù)傳至中央處理單元進(jìn)行處理，中央處理單元將處理好的信息通過顯示器呈現(xiàn)給駕駛員，并在兩車距離低于安全距離時，通過人工智通語音系統(tǒng)發(fā)出警報，提醒駕駛員與前車保持安全距離，有效降低與前車碰撞的風(fēng)險。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖2是偏振光采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3是偏振轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖。
[0018]1、偏振光采集系統(tǒng)；2、三維重建模塊；3、信息采集模塊；4、中央處理單元；5、人工智能語音系統(tǒng)；6、顯示器；7、攝像機(jī)；8、偏振轉(zhuǎn)盤；9、反射鏡；10、偏振片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明所述一種基于偏振光圖像三維重建的汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)，包括偏振光采集系統(tǒng)1、三維重建模塊2、信息采集模塊3，中央處理單元4、人工智能語音系統(tǒng)5與顯示器6，偏振光采集系統(tǒng)1連接于三維重建模塊2，三維重建模塊2與信息采集模塊3均連接于中央處理單元4，中央處理單元4分別連接于人工智能語音系統(tǒng)5與顯示器6，人工智能語音系統(tǒng)5可在相鄰兩車距離過近時發(fā)出警報。
[0021]以上所述構(gòu)成本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)。
[0022]本發(fā)明采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，通過利用偏振光采集系統(tǒng)1采用前車的二維圖像，然后經(jīng)過三維重建模塊2處理成三維圖像，同時測出井深，再通過信息采集模塊3將獲取的數(shù)據(jù)傳至中央處理單元4，并由中內(nèi)處理單元4對識別數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將前車的三維圖像以及前后兩車距離通過顯示器6呈現(xiàn)給駕駛員，另外，如果兩車距離低于安全距離時，中央處理單元4控制人工智能語音系統(tǒng)5發(fā)生警報，提醒駕駛員與前車保持安全距離，從而降低與前車碰撞的風(fēng)險。本發(fā)明的設(shè)計方法造價成本低，可行性較高，適用于各種高低檔車輛，并能完成復(fù)雜交通環(huán)境中的車輛、行人、障礙物等的空間位置確認(rèn)及識別。
[0023]更具體而言，如圖2所示，所述偏振光采集系統(tǒng)1設(shè)于車輛的前端，偏振光采集系統(tǒng)1包括攝像機(jī)7、兩塊反射鏡9與兩塊偏振片10，兩塊反射鏡9與兩塊偏振片10對應(yīng)設(shè)置，兩塊偏振片10起偏角度互相垂直，攝