一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)，其特征在于：所述的夜視系統(tǒng)為主控制器分別連接攝像頭和視頻顯示器；主控制器對攝像頭采集的夜視圖像進(jìn)行分析，確定當(dāng)前道路環(huán)境符合遠(yuǎn)光燈的開啟條件后主控制器控制汽車遠(yuǎn)光燈開啟進(jìn)行夜視補(bǔ)光。由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明利用圖像處理技術(shù)識別道路環(huán)境的特點(diǎn)，結(jié)合道路安全行駛的法規(guī)，自動控制遠(yuǎn)光燈的開啟和關(guān)閉，充分利用遠(yuǎn)光燈來實(shí)現(xiàn)近紅外夜視系統(tǒng)的補(bǔ)光，提高了夜間駕車的安全性和舒適性。同時(shí)，顯著降低了近紅外夜視系統(tǒng)的成本，對于那些出廠前未裝配近紅外夜視系統(tǒng)的車輛也很容易裝配這種夜視系統(tǒng)，不受紅外補(bǔ)光燈安裝位置的限制。
【專利說明】一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)及其控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車主動安全領(lǐng)域，特別涉及一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車夜視系統(tǒng)可分為近紅外夜視系統(tǒng)和遠(yuǎn)紅外夜視系統(tǒng)。任何有溫度的物體都能向周圍空間自發(fā)輻射8-14微米電磁波，遠(yuǎn)紅外夜視系統(tǒng)通過遠(yuǎn)紅外攝像頭對這些電磁波進(jìn)行熱成像來實(shí)現(xiàn)。而近紅外夜視系統(tǒng)則需要采用近紅外光源進(jìn)行補(bǔ)光，通過近紅外攝像頭對物體反射的近紅外光或者可見光成像。
[0003]現(xiàn)有的近紅外夜視系統(tǒng)大多采用鹵素?zé)粞a(bǔ)光、激光補(bǔ)光或者紅外LED補(bǔ)光進(jìn)行補(bǔ)光。但是現(xiàn)有的紅外夜視系統(tǒng)仍然存在不足之處。例如專利US7222999中介紹了一種采用鹵素?zé)艏涌梢姽鉃V光片的近紅外夜視補(bǔ)光方案，鹵素?zé)粞a(bǔ)光效率很低、光束發(fā)散角大，不利于提高夜視距離。專利US6429429B1中介紹了另一種近紅外激光補(bǔ)光的方案，利用光譜較窄的激光可以實(shí)現(xiàn)高效率的補(bǔ)光，但是激光器工作特性受溫度影響嚴(yán)重，不符合車載溫度要求，汽車前擋風(fēng)玻璃對紅外光有較強(qiáng)的吸收特性，所以不能將紅外補(bǔ)光光源放置在環(huán)境稍好的前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)。最重要的問題是這種方案會導(dǎo)致人眼的顯紅效應(yīng)，不符合汽車車燈法規(guī)的要求。
[0004]無論是采用鹵素?zé)粞a(bǔ)光、激光補(bǔ)光還是紅外LED補(bǔ)光，都需要增加紅外補(bǔ)光光源，這樣會顯著增加近紅外夜視系統(tǒng)成本。并且對于那些出廠時(shí)未裝配近紅外夜視系統(tǒng)的車，如果后期想裝配近紅外夜視系統(tǒng)，也會因?yàn)闊o法裝配補(bǔ)光燈，而導(dǎo)致無法加裝。如果將紅外補(bǔ)光燈裝配在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，前擋風(fēng)玻璃對紅外光存在很大的衰減，發(fā)出的紅外光經(jīng)過汽車前擋風(fēng)玻璃二次衰減之后再被攝像頭接受時(shí)就非常微弱，導(dǎo)致補(bǔ)光效果會非常差。
[0005]為了解決上述的問題，提供一種新型的近紅外夜視系統(tǒng)提高夜間駕車的安全性和舒適性是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)及其控制方法，以達(dá)到提高夜間駕車的安全性和舒適性的目的。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)，其特征在于:所述的夜視系統(tǒng)為主控制器分別連接攝像頭和視頻顯示器；主控制器對攝像頭采集的夜視圖像進(jìn)行分析，確定當(dāng)前道路環(huán)境符合遠(yuǎn)光燈的開啟條件后主控制器控制汽車遠(yuǎn)光燈開啟進(jìn)行夜視補(bǔ)光。
[0008]所述的主控制器實(shí)時(shí)采集車輛狀態(tài)信息和外部車燈狀態(tài)。
[0009]所述的車輛狀態(tài)信息包含車輛速度和方向盤轉(zhuǎn)角等狀態(tài)信息，用于輔助判斷是否需要關(guān)閉遠(yuǎn)光燈；外部車燈狀態(tài)是指自身車輛的近光燈、遠(yuǎn)光燈、前位燈和后位燈的工作狀態(tài)，用于判斷是否滿足遠(yuǎn)光燈開啟條件。[0010]所述的主控制器內(nèi)部包含圖像增強(qiáng)和識別模塊，對攝像頭采集到夜視圖像進(jìn)行處理。
[0011]一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的控制方法為主控制器對攝像頭采集的圖片進(jìn)行處理識別，當(dāng)?shù)缆氛彰鞑蛔銜r(shí)自動開啟遠(yuǎn)光燈進(jìn)行夜視補(bǔ)光；當(dāng)有反向行駛車輛、同向行駛車輛靠近時(shí)主控制器自動關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。道路照明使得環(huán)境光足夠亮?xí)r不需要補(bǔ)光。
[0012]所述的控制方法首先判斷是否有反向或同向的行駛車輛，如果有，當(dāng)車距小于安全距離時(shí)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈；在環(huán)境光照明不足的情況下如果沒有反向或同向的行駛車輛時(shí)判斷是否滿足遠(yuǎn)光燈的開啟條件后自動開啟汽車遠(yuǎn)光燈。
[0013]所述的反向行駛車輛識別是通過對反向車輛大燈識別之后，經(jīng)過圖像處理技術(shù)獲取反向車輛與自身車輛的距離。
[0014]所述的同向行駛車輛識別是通過對同向車輛尾燈識別，經(jīng)過圖像處理技術(shù)獲取同向車輛與自身車輛的距離。
[0015]一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)及其控制方法，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明利用圖像處理技術(shù)識別道路環(huán)境的特點(diǎn)，結(jié)合道路安全行駛的法規(guī)，自動控制遠(yuǎn)光燈的開啟和關(guān)閉，充分利用遠(yuǎn)光燈來實(shí)現(xiàn)近紅外夜視系統(tǒng)的補(bǔ)光，提高了夜間駕車的安全性和舒適性。同時(shí)，顯著降低了近紅外夜視系統(tǒng)的成本，對于那些出廠前未裝配近紅外夜視系統(tǒng)的車輛也很容易裝配這種夜視系統(tǒng)，不受紅外補(bǔ)光燈安裝位置的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；
[0017]圖1為本發(fā)明一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)的方法流程圖；
[0019]在圖1中，1、王控制器；2、攝像頭；3、視頻顯不器；4、遠(yuǎn)光燈；5、車輛狀態(tài)彳目息；6、外部車燈狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明為主控制器I分別連接攝像頭2和視頻顯示器3 ;主控制器I對攝像頭2采集的夜視圖像進(jìn)行分析，確定當(dāng)前道路環(huán)境符合遠(yuǎn)光燈的開啟條件后主控制器I控制汽車遠(yuǎn)光燈4開啟進(jìn)行夜視補(bǔ)光。
[0021]同時(shí)本發(fā)明利用圖像處理的方法分別識別照明不足道路環(huán)境、無照明道路環(huán)境、有反向行駛車輛、有同向行駛車輛、反向行駛車輛距離和同向行駛車輛距離等道路環(huán)境特征，結(jié)合道路安全駕駛時(shí)遠(yuǎn)近光燈開啟法規(guī)，自動開啟或者關(guān)閉遠(yuǎn)光燈，在滿足道路安全行駛法規(guī)條件下，實(shí)現(xiàn)了利用汽車遠(yuǎn)光燈4對裝配有近紅外夜視系統(tǒng)車輛前方的道路進(jìn)行補(bǔ)光。
[0022]在市區(qū)有路燈照明環(huán)境下，環(huán)境照明光足夠強(qiáng)，夜視系統(tǒng)不需要開啟遠(yuǎn)光燈，此時(shí)近紅外夜視系統(tǒng)就能正常工作。市區(qū)或者郊區(qū)路燈照明不足情況下，通過圖像處理技術(shù)自動識別環(huán)境光強(qiáng)度，判斷是否滿足近遠(yuǎn)光燈開啟條件。有反向車輛時(shí)，系統(tǒng)識別反向車輛的距離，在安全距離閾值范圍內(nèi)時(shí)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。有同向行駛車輛時(shí)，系統(tǒng)識別同向行駛車輛的距離，在安全距離閾值范圍之內(nèi)時(shí)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈4。這種方法實(shí)現(xiàn)了裝配有近紅外夜視系統(tǒng)的車輛在夜間行駛時(shí)自動開啟或者關(guān)閉遠(yuǎn)光燈4，提高了夜間駕車的安全性和舒適性。
[0023]具體的如圖1所示，本發(fā)明由主控制器1、車輛狀態(tài)信息5、外部車燈狀態(tài)6、攝像頭
2、遠(yuǎn)光燈4和視頻顯示器3這幾個(gè)方框模塊構(gòu)成。主控制器I是近紅外夜視系統(tǒng)的控制核心，同時(shí)也負(fù)責(zé)完成圖像增強(qiáng)處理和識別功能。主控制器I接收車輛狀態(tài)信息5、外部車燈狀態(tài)6和攝像頭2的信息，同時(shí)控制遠(yuǎn)光燈4的開啟和關(guān)閉，將增強(qiáng)后的夜視圖像顯示在車載顯示屏3上。其中，車輛狀態(tài)信息5包含車輛速度和方向盤轉(zhuǎn)角等狀態(tài)信息，用于輔助判斷是否需要關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。外部車燈狀態(tài)6是指自身車輛的近光燈、遠(yuǎn)光燈、前位燈和后位燈的工作狀態(tài)，用于判斷是否滿足遠(yuǎn)光燈開啟條件。攝像頭2用于采集夜間車輛前方道路的圖像信息，將圖像傳送給主控制器I處理。
[0024]圖2為控制方法的方法流程圖，夜視系統(tǒng)開始工作之后，攝像頭2向主控制器I輸出圖像，主控制器I開始對圖像進(jìn)行識別處理，也即進(jìn)入步驟200，之后進(jìn)入步驟201，主控制器I開始判斷自身車輛前方是否存在反向車輛，如果前方無反向車輛，進(jìn)行步驟202，否則進(jìn)入步驟206。步驟202中，系統(tǒng)判斷自身車輛前方是否存在同向車輛，如果存在，進(jìn)入步驟206，否則進(jìn)入步驟203。步驟203中，系統(tǒng)判斷環(huán)境光照明是否不足，如果不足或者無環(huán)境光，系統(tǒng)進(jìn)入步驟204，否則返回步驟201。步驟204判斷是否滿足遠(yuǎn)光燈開啟條件，如果滿足，進(jìn)入步驟205，系統(tǒng)開啟遠(yuǎn)光燈4，否則進(jìn)入步驟208。步驟205用于開啟遠(yuǎn)光燈4，之后返回到步驟201。步驟206用于計(jì)算反向車輛或者同向車輛與自身車輛的距離，之后進(jìn)入步驟207。步驟207用于判斷自身車輛與反向車輛或者同向車輛的距離是否在安全距離范圍內(nèi)，如果是，則進(jìn)入步驟208，否則返回步驟206。步驟208用于關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。
[0025]步驟201和步驟202中對反向車輛和同向車輛的識別分別是通過對前大燈和尾燈來識別。對于那些未開啟近光燈或者遠(yuǎn)光燈的反向車輛不進(jìn)行識別。對反向車輛的距離是通過對反向車輛大燈識別之后，通過圖像處理技術(shù)獲取反向車輛與自身車輛的距離。對同向車輛距離是通過對同向車輛尾燈識別，通過圖像處理技術(shù)獲取同向車輛與自身車輛的距離。一種可替代的方案是，采用自身車輛上中距離或者長距離的雷達(dá)系統(tǒng)對反向車輛或者同向車輛的距離進(jìn)行測量，之后將距離信息反饋給主控制器。
[0026]步驟203中道路環(huán)境光照明不足的判斷也是通過圖像處理，如圖像像素平均值等。當(dāng)無路燈或者野外情況，同樣歸類為道路環(huán)境光照明不足。步驟204中遠(yuǎn)光燈開啟條件是根據(jù)遠(yuǎn)光燈開啟法規(guī)和交通法規(guī)或規(guī)則來進(jìn)行判斷，只有滿足條件時(shí)才能開啟遠(yuǎn)光燈。步驟207中的最小安全距離分別是遠(yuǎn)光燈不致對反向行駛車輛駕駛員和同向行駛駕駛員造成眩目的距離。
[0027]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)，其特征在于:所述的夜視系統(tǒng)為主控制器(I)分別連接攝像頭(2)和視頻顯示器(3);主控制器(I)對攝像頭(2)采集的夜視圖像進(jìn)行分析，確定當(dāng)前道路環(huán)境符合遠(yuǎn)光燈(4)的開啟條件后主控制器(I)控制汽車遠(yuǎn)光燈(4)開啟進(jìn)行夜視補(bǔ)光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制器(I)實(shí)時(shí)采集車輛狀態(tài)信息(5)和外部車燈狀態(tài)(6)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)，其特征在于:所述的車輛狀態(tài)信息(5)包含車輛速度和方向盤轉(zhuǎn)角等狀態(tài)信息，用于輔助判斷是否需要關(guān)閉遠(yuǎn)光燈；外部車燈狀態(tài)(6)是指自身車輛的近光燈、遠(yuǎn)光燈、前位燈和后位燈的工作狀態(tài)，用于判斷是否滿足遠(yuǎn)光燈開啟條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制器(I)內(nèi)部包含圖像增強(qiáng)模塊和圖像識別模塊，對攝像頭(2)采集到夜視圖像進(jìn)行處理。
5.一種如權(quán)利要求1所述的汽車近紅外夜視系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的控制方法為主控制器(I)對攝像頭(2)采集的圖片進(jìn)行處理識別，當(dāng)?shù)缆氛彰鞑蛔銜r(shí)自動開啟遠(yuǎn)光燈(4)進(jìn)行夜視補(bǔ)光；當(dāng)有反向行駛車輛、同向行駛車輛靠近時(shí)主控制器(I)自動關(guān)閉遠(yuǎn)光燈(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的控制方法首先判斷是否有反向或同向的行駛車輛，如果有，當(dāng)車距小于安全距離時(shí)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈(4);在環(huán)境光照明不足的情況下如果沒有反向或同向的行駛車輛時(shí)判斷是否滿足遠(yuǎn)光燈的開啟條件后自動開啟汽車遠(yuǎn)光燈(4 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的反向行駛車輛識別是通過對反向車輛大燈識別之后，經(jīng)過圖像處理技術(shù)獲取反向車輛與自身車輛的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車近紅外夜視系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的同向行駛車輛識別是通過對同向車輛尾燈識別，經(jīng)過圖像處理技術(shù)獲取同向車輛與自身車輛的距離。
【文檔編號】B60Q1/08GK103538519SQ201310439225
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】徐海峰, 陳軍, 陳效華 申請人:奇瑞汽車股份有限公司