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一种基于机器视觉的汽车前照灯自动控制系统

来源:优w88   发布时间:2019-11-26   点击量:110

一种基于机器视觉的汽车前照灯自动控制系统

本发明涉及一种基于机器视觉的汽车前照灯自动控制系统,其特征在于:它包括设置在汽车前部挡风玻璃内侧的摄像头,摄像头通过数据线连接设置在汽车中央控制面板上的DSP控制系统,DSP控制系统输出端连接一三极管,三极管连接一继电器的一个控制端,继电器的另一个控制端连接在汽车电源上,继电器的触点串联在汽车前照灯控制电路中;摄像头实时采集道路两旁的路灯信息和相对方向来车的车灯信息,并将采集的彩色图像发送到DSP控制系统中,DSP控制系统对路灯区域和车灯区域内的像素点进行分析和处理,根据处理结果将控制指令发送给三极管,三极管控制继电器的吸合与断开,以控制汽车在远光灯、近光灯之间切换。本发明可以广泛应用于夜间行驶汽车前照灯的切换控制中。

针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够根据道路两旁的路灯信息和相对方向来车的车灯信息进行自动调节的基于机器视觉的汽车前照灯自动控制系统。

如果在5秒左右的时间内,某一灰度图像在路灯区域的任一块区域内的灰度值超过230的像素点占相对应的某一路灯区域总像素点的比例值大于40%,图像分析与处理模块22则判断道路两旁有路灯存在,信号输出模块23发送控制信号到三极管3上,进而通过继电器4控制捷达轿车开近光灯;如果在5秒左右的时间内,路灯区域中任一块区域内的灰度值超过230的像素点占相对应的某一路灯区域总像素点的比例值不大于40%,则判断道路两边没有路灯,同时,图像分析与处理模块22开始检测车灯区域,统计车灯区域内灰度值大于180的像素点占车灯区域所有像素点的比例值,如果此比例值大于10%而小于75%,则判断相对方向是有来车,且英菲尼迪的车灯为近光灯,信号输出模块23发送控制信号控制捷达轿车开近光灯;如果连续2秒左右的时间内上述比例值不大于10%判断相对方向无车,信号输出模块23发送控制信号控制捷达轿车切换为远光灯;如果上述比例值大于等于75%,判断相对方向有来车,且英菲尼迪的车灯为远光灯,信号输出模块23发送控制信号控制捷达轿车开近光灯;如果连续2秒内英菲尼迪的车灯一直为远光灯,信号输出模块23发送控制信号控制捷达轿车切换为远光灯大约2秒然后切换为近光灯一次以此作为闪灯提醒相对方向的英菲尼迪的车灯切换为近光灯。

所述三极管的基极连接所述DSP控制系统的输出端,所述三极管的发射极接地,所述三极管的集电极与所述继电器的一个控制端串联。

上述实施例中,三级管3的基极连接DSP控制系统2的输出端,三极管3的发射极接地,三极管3的集电极与继电器4的一个控制端串联。 上述各实施例中,DSP控制系统2包括图像转换模块21,图像分析和处理模块22及信号输出模块23,其中,图像转换模块21将获得的彩色图像经二值化分析处理后转换为灰度图像并将灰色图像发送至图像分析和处理模块22,图像分析和处理模块22对灰度图像的路灯区域和车灯区域的像素点进行分析和处理,将处理的结果发送到信号输出模块23,信号输出模块23将最终结果的控制信号发送给三极管3。

具体实施方式

汽车夜间行驶时驾驶员需要根据道路光线条件(如有无路灯照明等)和相对方向来车的车灯信息切换使用汽车的远光灯和近光灯,如果在汽车行驶时不能正确的使用远光灯和近光灯不仅违反交通规则而且会危及到相对方向来车和周围行人的安全。现有的汽车前照灯自动控制系统如汽车前照灯自动变换技术、汽车前照灯自适应系统等能够对汽车前照灯进行自动调节,这些现有技术的特点是通过设置在汽车车身侧面以及汽车头部的光敏电阻来感应道路光线条件和相对方向来车车灯信息且通过光敏电阻式光控开关自动控制汽车远光灯和近光灯之间的切换。

但是光敏电阻只能获取光强信息,对于光线来源的识别能力不强,很容易造成错误的判断导致错误的车灯控制操作,比如道路两旁中没有路灯时,如果道路两旁房屋内的灯光(或其它干扰灯光)照射到光敏电阻上,控制系统会识别为有路灯进而控制汽车开近光灯;再比如在道路两旁中无路灯的情况下会车,在即将错车时,识别车灯的光敏电阻会因为光线角度的限制(光敏电阻识别光线的角度如果太大其抗干扰能力会更差)而无法接收到灯光,控制系统认为前方无车进而控制切换为远光灯,这样错误控制汽车前照灯可能会危及周围行人和相对方向来车的安全。另外,现有的汽车前照灯自动控制系统采用简单的电子电路实现对汽车前照灯的控制,由于简单的电子电路无法处理较复杂的环境状况,使得这种控制技术的实用性不高,比如相对方向的来车一直是远光灯时,简单的电子电路是很难自动做出闪灯提醒操作的。

上述实施例中,三级管3的基极连接DSP控制系统2的输出端,三极管3的发射极接地,三极管3的集电极与继电器4的一个控制端串联。 上述各实施例中,DSP控制系统2包括图像转换模块21,图像分析和处理模块22及信号输出模块23,其中,图像转换模块21将获得的彩色图像经二值化分析处理后转换为灰度图像并将灰色图像发送至图像分析和处理模块22,图像分析和处理模块22对灰度图像的路灯区域和车灯区域的像素点进行分析和处理,将处理的结果发送到信号输出模块23,信号输出模块23将最终结果的控制信号发送给三极管3。

将摄像头I安装在捷达轿车挡风玻璃内侧汽车对称线上,摄像头I距地面高度为127cm,向左偏向0°,俯视角为4°,摄像头I实时采集捷达轿车行驶过程中道路两旁的路灯信息和相对方向来车的车灯信息,将采集的视频分辨率为640X480、29帧/秒的彩色图像发送到DSP控制系统2,DSP控制系统2的图像转换模块21将接收到的彩色图像转化成8位的灰度图像,灰度值的大小为O〜255。根据具体的行驶情况,将灰度图像左上角设为坐标原点,将横坐标为139〜179,纵坐标为O〜42以及横坐标为532〜574、纵坐标为O〜42的区域划分为路灯区域,横坐标为270〜369、纵坐标为220〜319的区域划分为车灯区域。

发明内容

上述实施例中,所有阈值的取值都是通过实验得到,根据实际情况,可对阈值进行调整。例如路灯亮度的阈值可以在180〜255范围内选取,路灯区域亮度超过设定阈值的像素点数量占该区域像素点总数量的比例阈值可以在30%〜100%范围内选取。同样道理,可以调整车灯区域内亮度的阈值在150〜210范围内,车灯区域判断比例阈值10%和75%分别可以在5%〜15%与50%〜80%范围内选取。

但是光敏电阻只能获取光强信息,对于光线来源的识别能力不强,很容易造成错误的判断导致错误的车灯控制操作,比如道路两旁中没有路灯时,如果道路两旁房屋内的灯光(或其它干扰灯光)照射到光敏电阻上,控制系统会识别为有路灯进而控制汽车开近光灯;再比如在道路两旁中无路灯的情况下会车,在即将错车时,识别车灯的光敏电阻会因为光线角度的限制(光敏电阻识别光线的角度如果太大其抗干扰能力会更差)而无法接收到灯光,控制系统认为前方无车进而控制切换为远光灯,这样错误控制汽车前照灯可能会危及周围行人和相对方向来车的安全。另外,现有的汽车前照灯自动控制系统采用简单的电子电路实现对汽车前照灯的控制,由于简单的电子电路无法处理较复杂的环境状况,使得这种控制技术的实用性不高,比如相对方向的来车一直是远光灯时,简单的电子电路是很难自动做出闪灯提醒操作的。

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