基于視頻識別的遮光板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于視頻識別的遮光板，包括：紅外攝像頭、光強感應器、處理單元和驅動與遮光板活動連接的軸的電機。工作時，紅外攝像頭實時獲取駕駛人面部圖像；處理單元對面部圖像中的人眼進行分析，判斷人眼開閉的程度，當檢測到人眼閉合程度及光強感應器均達到閾值時，控制電機驅動遮光板軸轉動，打開遮光板；實現(xiàn)遮光板轉角與眼睛位置的實時隨動控制。該裝置省卻了駕駛人手動調節(jié)遮光板的動作，讓駕駛人的雙手始終不離開方向盤，對于安全駕駛具有積極意義；同時該裝置可以精確地調節(jié)遮光板降下的幅度，以保證在遮擋強光的前提下，盡可能減少對駕駛員視野的影響。
【專利說明】基于視頻識別的遮光板

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種遮光板，尤其涉及一種基于人眼和陰影視頻識別，可自動調節(jié)的遮光板。涉及專利分類號B60 —般車輛B60J車輛的窗、擋風玻璃、非固定車頂、門或類似裝置；專門適用于車輛的可移動的外部護套B60J3/00與窗或擋風玻璃結合的防眩裝備B60J3/02位置可調的。

【背景技術】
[0002]隨著汽車行業(yè)的智能化，現(xiàn)在汽車各項功能也趨向于智能控制，汽車遮光板也不例外，也出現(xiàn)了一些自動或半自動的控制方式，但是不同身高的人對遮光板的擋光面積要求不同，這樣對于身高一點的駕駛員可能會出現(xiàn)視野狹窄，存在安全隱患。目前已有專利發(fā)明了可變面積遮光板，但是要駕駛員手動完成。如果在白天行駛，光線變化不明顯，駕駛員可以在空閑時手動完成操作。但是，夜間行駛的時候，如果突然遇到對方車輛刺眼的遠光，造成駕駛員短暫失明而無法看清周邊環(huán)境，會造成極大的安全隱患。
[0003]人在突遇光線增強時，會下意識的調節(jié)雙眼閉合程度，相對于正常視力情況下，閉合的雙眼輪廓變化較大，為基于視頻的人眼狀態(tài)識別提供了基礎?，F(xiàn)有技術中針對人眼識別的技術方案已經日趨成熟，已經開始進入實際使用階段?，F(xiàn)有技術中如:《農業(yè)裝備與車輛工程》2010年第8期公開的文獻《基于紅外差頻的人眼識別及跟蹤的研究》就是成熟應用的例子，通過以紅外攝像頭和DSP為核心的硬件，可以完成相當精度的人眼閉合狀態(tài)識別，全天的人眼閉合識別成功率均在80%以上。
[0004]經過大量的實驗觀察，當駕駛員使用汽車遮陽板時，由于遮陽板的遮擋，會在人臉上形成較為明顯的陰影，現(xiàn)有的視頻識別算法可精確的識別此類面積較大、分界線規(guī)整的陰影。如:《基于灰度圖像的邊緣檢測研究》西北工業(yè)大學論文中對灰度圖像邊緣檢測方法做了詳細的敘述，本領域的技術人員根據此論文以及視頻識別領域的基礎知識完全可完成陰影識別。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明針對以上問題，研制一種基于視頻識別的遮光板，包括:紅外攝像頭、光強感應器、處理單元、驅動與遮光板活動連接的軸的電機。
[0006]智能系統(tǒng)通過轉向盤上的按鍵開啟或關閉。系統(tǒng)工作時，紅外攝像頭實時獲取駕駛人面部視頻圖像；所述的處理單元對獲取的面部圖像進行人眼分析，判斷人眼開閉的程度，當檢測到人眼閉合程度及所述的光強感應器均達到閾值時，控制所述的電機驅動遮光板軸轉動，打開遮光板；進而，所述處理單元實時監(jiān)測遮光板在面部形成的明暗分割線位置，當監(jiān)測到該分割線位于眼睛下方的臨界位置，且眼睛閉合程度恢復至正常狀態(tài)時，則停止遮光板的轉動，實現(xiàn)遮光板轉角與眼睛位置的實時隨動控制。
[0007]更進一步的，當強光源消失時，本發(fā)明的遮光板還可自動收起。當強光源消失時，光強感應器獲得的光強信息下降到一定閾值，處理單元控制所述的步進電機驅動遮光板軸轉動，關閉遮光板。
[0008]該裝置省卻了駕駛人手動調節(jié)遮光板的動作，讓駕駛人的雙手始終不離開方向盤，對于安全駕駛具有積極的意義；同時該裝置可以精確地調節(jié)遮光板降下的幅度，以保證在遮擋強光的前提下，盡可能減少對駕駛員視野的影響。其中，采用紅外圖像可以保證遮光板在夜間遇到對向車的強光燈時，也可以穩(wěn)定獲取駕駛人的眼睛圖像。
[0009]更進一步的，考慮到電控設備，包括視頻分析在某些極端情況下可能會產生故障或者運算誤差，導致遮光板失效或者錯誤的降下，故作為優(yōu)選的實施方式，所述的遮光板通過自鎖機構與所述的軸活動連接。
[0010]所述的自鎖機構包括:至少2組設置在軸上的多個排列成環(huán)形的凹槽、固定于遮光板上的環(huán)，該環(huán)與軸配合，以及固定在遮光板上的孔。所述的孔內部設有自鎖球，該球與孔底面之間設有彈簧；自鎖球在彈簧的作用下與所述的凹槽配合，完成自鎖，使遮光板與軸保持特定角度，可以保證在手動轉動遮光板后實現(xiàn)位置自鎖。
[0011]考慮到，電機轉速相對于遮陽板的旋轉角速度過高，通過減速齒輪使遮光板轉速調整至合適速度。優(yōu)選的，所述的電機具有輸出齒輪；所述的軸通過減速齒輪與電機的輸出齒輪配合。
[0012]優(yōu)選的，所述的電機為剎車步進電機，便于精確控制遮光板旋轉角度，同時斷電時可以雙向鎖死。鎖死之后，遮光板就會相對固定在合適位置，防止不平路面狀況或者加速度等原因造成遮光板旋轉，降低遮光效果。
[0013]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明提供的基于視頻識別的遮光板，有以下優(yōu)點:利用紅外面部捕捉技術和光強感應系統(tǒng)，經過處理單元的處理實現(xiàn)與不同身高駕駛員以及光線方向相適應的遮光板旋轉角度。在電路出現(xiàn)問題時或者駕駛員不想智能控制時還可以手動轉動遮光板，安全性和可靠性高。整個運行機構智能性高，同時結構簡單，經濟性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚的說明本發(fā)明的實施例或現(xiàn)有技術的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]本發(fā)明共有6幅附圖其中:
[0016]附圖1遮光板在汽車中布置示意圖
[0017]附圖2為智能遮光板的整體結構示意圖
[0018]附圖3為軸與遮光板之間自鎖結構示意圖
[0019]附圖4為軸端與支撐架連接示意圖
[0020]附圖5為遮光板與軸連接結構示意圖
[0021]附圖6為本發(fā)明信息控制示意圖
[0022]圖中1.紅外攝像頭、2.光強感應器、3.遮光板、4.處理單元、5.剎車步進電機、6.減速齒輪組、7.手動自鎖球、8.鎖緊彈簧、9.軸、10.自鎖槽、11.深孔、12.支撐架、13.減速殼體、14.啟動按鍵。

【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述:
[0024]實施例1，如圖1-6所示:遮光板系統(tǒng)在方向盤上設置啟動按鍵14，啟動智能控制系統(tǒng)，系統(tǒng)啟動后，紅外線攝像頭I對瞳孔在紅外光照下的亮、暗瞳特征的特征進行捕捉并傳輸至所述的處理單元4中存儲，作為后續(xù)評判眼睛開閉程度的依據。
[0025]過程中，紅外攝像頭I連續(xù)采集人眼的紅外圖像，處理單元4對紅外圖像進行分析，通過對比眼睛在正常光照和強光照射下的視頻信息，評判出眼睛的開閉程度。在出現(xiàn)強光下特征時，當檢測到人眼閉合程度及所述的光強感應器2均達到閾值時驅動步進電機5動作，通過機械運動執(zhí)行系統(tǒng)帶動遮光板3運動；此外，遮光板3在轉動時外部光線通過遮陽板底部會在人面部形成一條明暗分割線，此信息可作為電機啟停的控制信息。當此分割線達到監(jiān)測到的眼睛位置下方臨界位置時，且眼睛閉合程度恢復至正常狀態(tài)，則停止步進電機5動作，以此實現(xiàn)遮光板轉角與眼睛位置的實時隨動控制。步進電機5通過設置在減速殼體13內的減速齒輪組6驅動軸9。
[0026]當駕駛人使用手動轉動遮光板時，只需用適當力度扳動遮光板3，在旋轉力矩的作用下位于深孔11中的自鎖球7克服彈簧預緊力滑入另一個自鎖槽10，直到適合駕駛人眼部的位置時，再次鎖緊遮陽板，實現(xiàn)了手動操作。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于視頻識別的遮光板，包括: 紅外攝像頭、光強感應器、處理單元、驅動與遮光板活動連接的軸的電機； 工作時，紅外攝像頭實時獲取駕駛員面部視頻圖像；所述的處理單元對面部視頻圖像中的人眼進行分析，判斷人眼開閉的程度，當檢測到人眼閉合程度及所述的光強感應器均達到閾值時，控制所述的電機驅動遮光板軸轉動，打開遮光板； 遮光板打開過程中，所述處理單元繼續(xù)分析面部視頻圖像，檢測所述遮光板在面部形成的陰影邊緣，當監(jiān)測到所述陰影邊緣位于眼睛下方的臨界位置，且此時，通過分析面部視頻圖像得出眼睛閉合程度恢復至正常狀態(tài)時，處理單元通過控制電機停止遮光板的轉動，實現(xiàn)遮光板轉角實時隨動控制。
2.根據權利要求1所述的基于視頻識別的遮光板，其特征還在于:所述的遮光板通過自鎖機構與所述的軸活動連接； 所述的自鎖機構包括:至少2組設置在軸上的多個排列成環(huán)形的凹槽、固定于遮光板上的環(huán)，該環(huán)與軸配合，以及固定在遮光板上的孔； 所述的孔內部設有自鎖球，該球與孔底面之間設有彈簧；自鎖球在彈簧的作用下與所述的凹槽配合，完成自鎖，使遮光板與軸保持特定角度。
3.根據權利要求2所述的基于視頻識別的遮光板，其特征還在于:所述的電機具有輸出齒輪；所述的軸通過減速齒輪與電機的輸出齒輪配合。
4.根據權利要求3所述的基于視頻識別的遮光板，其特征還在于:所述的電機為剎車步進電機。
【文檔編號】B60J3/02GK104309451SQ201410604592
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】姚寶珍, 張明恒, 王帥, 趙秀棟, 趙一兵, 王喆 申請人:大連理工大學