CN101470900A - 车用智能控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车用智能控制方法，其包括以下步骤：(1)通过图像采集设备采集车辆挡风玻璃雨刮区的图像；(2)处理采集的图像；(3)识别所述图像的清晰度，并将所述清晰度与阈值比较；(4)根据比较结果执行：(i)返回步骤(1)，或(ii)控制外部设备。本发明的另一方面提供使用该方法的装置，该装置没有复杂的电路设计，因此方法和结构都较简单。其采用图像采集的形式捕捉图像，不同于接收光电子，故不受外界因素的干扰，也不会污染车内的电磁环境。而且，本发明不仅能自动判断雨雪天气，同时还能识别雾或霜天气，并能针对性地控制相应外部设备，以实现高度智能化操作。
Description
技术领域
本发明涉及车用智能控制方法及装置，尤其涉及根据图像清晰度的识别结果自动控制汽车外部设备的方法及装置。
背景技术
汽车行进过程中，常因天气原因，驾驶员需要选择开启雨刮器、雾灯或除霜器。然而手动操作费事费心，且常因操作不及时(例如突如其来的溅水)，而导致视野模糊，进而影响驾驶甚至酿成车祸。
现有的解决方法是提供一种自动雨刮系统，其多采用主动光电检测技术。其原理是用一个红外光学发射器，将光线投射在挡风车窗上。当挡风玻璃上有污水或者雨水时，会造成光线的反射量发生变化，这样光电接收器收到的光电子将会少于正常值，从而触发雨刮器工作。这种自动雨刮系统因为采用光电探测技术，故易受外界背景噪声的干扰，且光电接收器安装难度较大，系统复杂，成本过高，只用于高档轿车中使用。此外，使用红外光也会污染车内的电磁环境。
日本专利公开P2006-349637号公开了一种车载雾状态判断装置及自动雾灯系统。在该专利公开的技术方案中，首先需要作出关于图像亮度的二维分布图，再根据该分布图判断图像的亮度是否超出范围，如果是，则再判断雨刮器是否处于工作状态，根据雨刮器的工作状态来判定是雾还是雨。该系统只能判断雨或雾天气，不能实现对车窗玻璃内部结霜状况的判断，智能化程度不高，因此在实际应用时，可能会导致误判。另外，该系统只是单一的判断过程，不能实现对整个行车过程的监控。
发明内容
有鉴于此，本发明致力于克服现有车用智能控制方法和装置的上述缺陷，从而提供一种系统简单、成本低且高度智能化的智能控制方法和装置。
本发明的一个方面，提供的智能控制方法，其包括以下步骤：(1)通过图像采集设备采集车辆挡风玻璃雨刮区的图像；(2)处理采集的图像；(3)识别所述图像的清晰度，并将所述清晰度与第一阈值比较；(4)根据比较结果执行：(i)返回步骤(1)，或(ii)控制外部设备。
在本发明方法的一个实施例中，上述步骤(2)是这样实现的：a.将所采集的图像去色；b.大对比度处理去色的图像；c.查找大对比度处理后图像的边沿线；d.识别所述边沿线的清晰度作为图像的清晰度。
在本发明方法的一个实施方式中，上述步骤(4)包括：
①(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，返回步骤(1)，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤②；
②开启第一外部设备，同时采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较：
(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，关闭所述第一外部设备并返回步骤(1)，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤③；
③关闭所述第一外部设备并开启第二外部设备，同时采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较：
(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，关闭所述第二外部设备并返回步骤(1)，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤④；
④关闭所述第二外部设备并开启第三外部设备，同时重复执行采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较的步骤，直到所述清晰度不低于第一阈值时，关闭所述第三外部设备并返回步骤(1)。
优选地，所述第一外部设备和所述第二外部设备分别为雨刮器和除霜器，或者第一外部设备和所述第二外部设备分别为除霜器和雨刮器，且所述第三外部设备为雾灯。
最优选地，所述第一外部设备为雨刮器，所述第二外部设备为除霜器，所述第三外部设备为雾灯。
在本发明的另一个实施方式中，本发明的方法包括以下步骤：
①使用辅助光源以非垂直照射方式从车内照射风窗玻璃表面以形成内、外反射点；
②所述图像采集设备采集风窗玻璃表面所述反射点的图像并识别所述内、外反射点的清晰度；
③将所述内反射点的清晰度与阈值比较：
A.当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，执行步骤④；
B.当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，开启除霜器，同时采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较：
(i)当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器并返回步骤②；
(ii)当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器并返回步骤②；
④将所述外反射点的清晰度与第三阈值比较：
A.当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，执行返回步骤②；
B.当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，开启雨刮器，同时采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较：
(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器并返回步骤②；
(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器并打开雾灯，同时重复执行采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯并返回步骤②。
优选地，所述辅助光源为激光；所述图像采集设备安装在车内后视镜的背面。
在本发明的一个优选实施方式中，本发明的方法包括以下步骤：
①通过图像采集设备采集车辆挡风玻璃雨刮区的图像；
②将所采集的图像去色、大对比度处理去色的图像和查找大对比度处理后图像的边沿线；
③识别所述图像的清晰度，并将所述清晰度与阈值比较：
(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，返回步骤①，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤④；
④用辅助光源以非垂直照射方式从车内照射风窗玻璃表面以形成内、外反射点；
⑤所述图像采集设备采集风窗玻璃表面所述反射点的图像并识别所述内、外反射点的清晰度；
⑥将所述内反射点的清晰度与第二阈值比较：
A.当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，执行步骤⑦；
B.当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，开启除霜器，同时采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较：
(i)当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器并返回步骤①；
(ii)当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器并返回步骤①；
⑦开启雨刮器，同时采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较：
(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器并返回步骤①；
(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器并打开雾灯，同时重复执行采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯并返回步骤①。
本发明的另一方面提供一种车用智能控制装置，该装置包括：采集车辆挡风玻璃雨刮区图像的图像采集设备；接收并处理图像的图像处理设备；识别并判断处理过的图像清晰度的分析设备；和根据判断结果控制外部设备的控制单元。
在本发明装置的一个实施例中，所述图像处理设备包括：对图像采集设备所采集的图像进行去色的装置；对所述去色后的图像进行大对比度处理的装置；查找大对比度处理后图像的边沿线的装置。所述分析设备包括：识别所述边沿线清晰度的装置；将所述边沿线清晰度与阈值比较的装置。
在本发明装置的一个实施方式中，所述控制单元包括：当所述分析设备在判断到所述清晰度低于第一阈值时，控制开启第一外部设备的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启第一外部设备后所采集的图像的清晰度仍低于所述第一阈值，控制开启第二外部设备的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启第二外部设备后所采集的图像的清晰度仍低于所述第一阈值，控制开启第三外部设备的装置。
优选地，所述第一外部设备、所述第二外部分别为雨刮器和除霜器，或所述第一外部设备、所述第二外部分别为除霜器和雨刮器，且所述第三外部设备为雾灯。
在本发明装置的另一实施方式中，本发明的装置进一步包括辅助光源。所述辅助光源优选为激光。在该实施方式中，所述控制单元进一步包括：当所述分析设备在判断到内反射点的清晰度不低于第二阈值时，控制开启除霜器的装置；当所述分析设备在判断到外反射点的清晰度不低于第三阈值时，控制开启雨刮器的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的外反射点的清晰度仍不低于所述第三阈值，控制开启雾灯的装置。
在本发明装置的特别优选的实施方式中，所述控制单元包括：当所述分析设备在判断到所述清晰度低于第一阈值时，控制开启所述辅助光源的装置；当所述分析设备在判断到内反射点的清晰度不低于第二阈值时，控制开启除霜器的装置；当所述分析设备在判断到外反射点的清晰度不低于第三阈值时，控制开启雨刮器的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的外反射点的清晰度仍不低于所述第三阈值，控制开启雾灯的装置。
在本发明的各个优选实施方式中，所述图采集设备安装在车内后视镜的背面。
本发明提供的车用智能控制方法及装置，通过分析识别所采集图像的清晰度来判断天气状况并控制外部设备。相比较于现有技术通过光电技术实现智能控制的方法，本发明没有复杂的电路设计，因此方法和结构都较简单。而且，采用图像采集的形式捕捉图像，其不同于接收光电子，故不受外界因素的干扰，也不会污染车内的电磁环境。而且，本发明不仅能自动判断雨雪天气，而且还能识别雾或霜天气，并能针对性地控制相应外部设备，以实现高度智能化操作。
附图说明
图1是本发明方法的一个实施方式的流程图；
图2是本发明方法的另一个实施方式的流程图；
图3是本发明方法的又一实施方式的流程图；
图4是本发明方法中通过辅助光源分析图像的原理图；
图5是本发明装置的一个实施方式的结构示意图；
图6是本发明装置中图像处理设备的结构示意图；
图7是本发明装置中分析设备的结构示意图；
图8是本发明装置的另一个实施方式的示意图。
具体实施方式
本发明方法可参考图1-4列举的优选实施方式来实施。
现参考图1，图1是本发明方法的第一实施方式的流程图。在此实施方式中，通过安装在车内后视镜背面的CCD/CMOS摄像头执行步骤102，即定时采集图像信息，其中，采集图像的区域为挡风玻璃的雨刮区内。采集图像后，执行图像处理步骤104，其包括将图像去色，形成黑白图像，再经大对比度处理，以增强图像的明暗对比，并据此查找图像的边沿线，得到所采集图像的线条图。
由于天气状况不同，或者挡风玻璃雨刮区内的模糊程度不同，采集到的图像可能是清晰的或是模糊的，因此经处理得到的该图像的线条也会相应地是清晰的或是模糊的。在本发明实施例中，需要预先确定一个用作比较的阈值，具体实施时，是通过在挡风玻璃雨刮区内的清晰度为最低可接受的清晰度时采集图像，并按上述处理方法得到该图像的线条图，并将此时线条的清晰度设定为阈值，以下称为第一阈值。其中，采集的图像优选为车身前体部分。
在该实施方式中，将处理后的线条的清晰度与第一阈值比较，判断清晰度是否小于第一阈值(步骤106)，当所述清晰度不小于第一阈值时，返回到图像采集步骤102，不对外部设备执行任何操作，此时该方法处于监控状态；当所述清晰度小于第一阈值时，开启雨刮器(步骤108)，同时采集雨刮区内图像(步骤110)并根据上述方法处理所采集的图像(步骤112)，得到线条。将该线条的清晰度与第一阈值比较(步骤114)：当清晰度不小于第一阈值时，关闭雨刮器(步骤116)并返回步骤102；当清晰度小于第一阈值时，说明图像不清晰不是由于挡风玻璃外表面引起的，此时关闭雨刮器(步骤118)并开启车内除霜器(步骤120)，同时采集图像(步骤122)并根据上述方法处理所采集的图像(步骤124)，得到线条。将该线条的清晰度与第一阈值比较(步骤126)：当清晰度不小于第一阈值时，说明除霜器能够提高清晰度，故图像不清晰是由车内结霜引起的，此时关闭除霜器(步骤128)并返回步骤102；当清晰度仍小于第一阈值时，说明图像不清晰是由车外的雾气或烟等引起的，此时关闭除霜器(步骤130)并打开雾灯(步骤132)，同时采集图像(步骤134)、处理图像(步骤136)、识别图像清晰度并与第一阈值比较(步骤138)，当比较结果为所述清晰度低于第一阈值，重复该采集图像(步骤134)、处理图像(步骤136)、识别图像清晰度并与第一阈值比较(步骤138)的步骤，直到比较的结果为所述清晰度不低于第一阈值时，关闭雾灯(步骤140)并返回步骤102。
作为选择，在该实施方式中，当第一次图像采集后，分析的结果为清晰度低于第一阈值时，可以首先开启除霜器，以判断是否为车内结霜导致图像模糊，如不是，再开启雨刮器检测，在排除上述两种情况后，最后开启雾灯。
作为选择，在该实施方式中，图像清晰度也可以基于所采集图像的灰度来判断。如灰度较大，则图像模糊；如灰度较小，则图像清晰。本领域的技术人员将熟知如何根据灰度来判断图像的清晰度，此处不再赘述。
现参考图2，图2为本发明方法的第二实施方式的流程图。在该实施方式中，本发明提供了另一种判断图像清晰度并以此实现智能控制的方法。
在本实施方式中，通过使用安装在车内的辅助光源，例如激光，来判断图像的清晰度。其原理如图4所示。
光线入射玻璃100的内表面，在内表面上的位点(内反射点)200处发生反射(反射光线400)，并折射进入玻璃100，在外表面的位点300(外反射点)处再次发生反射(反射光线500)和折射。当内表面结霜时，反射光线400增强，因此内反射点200变得更亮，更清晰。而当玻璃的外表面被雨水或其他物质覆盖时，反射光线500增强，因此外反射点300变得更亮、更清晰。因此以玻璃100的内、外表面都无物质覆盖时，内、外反射点200、300的亮度(清晰度)为阈值，可以判断造成亮度(清晰度)增加的原因。即，如果内反射点的清晰度增加，则玻璃内表面覆盖有物质；如果外反射点的清晰度增加，则玻璃外表面被物质覆盖；在此实施例中，需要预先确定用作比较的阈值，具体实施时，是通过将光线照射洁净玻璃的内表面，以在玻璃的内外表面分别形成内反射点和外反射点，以此时的内反射点的清晰度(亮度)和外反射点的清晰度(亮度)作为用于比较的阈值，下文中，将与内反射点进行比较的阈值称为第二阈值，将与外反射点进行比较的阈值称为第三阈值；如果所述两个反射点的清晰度与阈值相同或低于阈值，则玻璃的内外表面都是干净的。
据此，在图2所示的实施方式中，首先用激光照射挡风玻璃的内表面(步骤202)，通过安装在车内后视镜的背面的摄像头采集内、外反射点(步骤204)，处理所采集的图像(处理方法可同图1所示的实施方式)并识别内、外反射点的亮度(步骤206)，将内反射点的亮度(清晰度)与第二阈值比较(步骤208)：(1)如果内反射点的清晰度大于第二阈值，则说明挡风玻璃的内表面结霜，此时开启除霜器(步骤210)，同时采集图像(步骤212)并识别内反射点清晰度(步骤214)且与第二阈值比较(步骤216)：当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器(步骤218)并返回步骤204，当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像(步骤212)、识别内反射点清晰度(步骤214)并与第二阈值比较的步骤(步骤216)，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器(步骤218)并返回步骤204；(2)如果内反射点的清晰度不大于第二阈值时，则将所述外反射点的清晰度与第三阈值比较(步骤220)：当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，返回步骤204，当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，开启雨刮器(步骤222)，同时采集图像(步骤224)、识别外反射点清晰度(步骤226)并与第三阈值比较(步骤228)：(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器(步骤230)并返回步骤204；(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器(步骤232)并打开雾灯(步骤234)，同时重复执行采集图像(步骤236)、识别外反射点清晰度(步骤238)并与第三阈值比较(步骤240)的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯(步骤240)并返回步骤204。
参考图3，图3是本发明的一个优选的实施方式。该实施方式结合使用通过线条清晰度和通过反射点清晰度来判断图像的清晰度，进而控制外部设备。
在此实施方式中，首先通过摄像头采集图像(步骤302)，并按照上述第一实施方式的处理方法处理采集的图像(步骤304)、判断图像的清晰度(步骤306)。当清晰度不小于第一阈值时，返回图像采集步骤302；当清晰度小于第一阈值时，开启辅助光源，例如激光，照射挡风玻璃内表面(步骤308)，同时按照上述第二实施方式的方法采集图像(步骤310)、处理图像(步骤312)和判断图像清晰度(亮度)(步骤314)。其中，(1)当内反射点大于第二阈值时，说明玻璃内表面结霜，此时开启除霜器(步骤316)，同时采集图像(步骤318)并识别内反射点清晰度(步骤320)且与第二阈值比较(步骤322)：当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器(步骤324)并返回步骤301，当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像(步骤318)、识别内反射点清晰度(步骤320)并与第二阈值比较(步骤322)的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器(步骤324)并返回图像采集步骤302；(2)当内反射点不大于第二阈值时，则开启雨刮器(步骤326)，同时采集图像(步骤328)、识别外反射点清晰度(步骤330)并与第三阈值比较(步骤332)：(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器(步骤334)并返回步骤302；(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器(步骤336)并打开雾灯(步骤338)，同时重复执行采集图像(步骤340)、识别外反射点清晰度(步骤342)并与第三阈值比较(步骤344)的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯(步骤346)并返回步骤302。
按照此实施方式，当第一次图像采集后分析的结果是清晰度不小于第一阈值时，则可以用不打开辅助光源，且判断过程更简便。
本发明的另一方面是提供一种车用智能控制装置。如图5所示，该装置502包括：采集车辆挡风玻璃雨刮区图像的图像采集设备504；接收并处理图像的图像处理设备506；识别并判断处理过的图像清晰度的分析设备508；和根据判断结果控制外部设备512的控制单元510。
参考图6、7，在本发明装置的一个实施例中，所述图像处理设备506包括：对图像采集设备所采集的图像进行去色的装置5062；对所述去色后的图像进行大对比度处理的装置5064；查找大对比度处理后图像的边沿线的装置5066。该分析设备508包括：识别所述边沿线清晰度的装置5082；将所述边沿线清晰度与阈值比较的装置5084。该控制单元包括：当所述分析设备在判断到所述清晰度低于第一阈值时，控制开启雨刮器的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的图像的清晰度仍低于所述第一阈值，控制开启除霜器的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启除霜器后所采集的图像的清晰度仍低于所述第一阈值，控制开启雾灯的装置。
具体地，在该实施方式中，安装在车内后视镜背面的图像采集设备504，例如摄像头，采集挡风玻璃雨刮区图像，所述图像处理设备506按照去色、大对比度处理、查找边沿线的步骤处理图像，所述分析设备508将得到的线条的清晰度与第一阈值比较，当所述清晰度不小于第一阈值时，返回到图像采集步骤，控制单元510不对外部设备执行任何操作，此时该装置处于监控状态；当所述清晰度小于第一阈值时，所述控制单元510开启雨刮器，同时摄像头采集雨刮区内图像并且图像处理设备506根据上述方法处理所采集的图像，得到线条。分析设备508将该线条的清晰度与第一阈值比较：当清晰度不小于第一阈值时，控制单元510关闭雨刮器并返回该实施方式中第一次图像采集的步骤；当清晰度小于第一阈值时，说明图像不清晰不是由于挡风玻璃外表面引起的，此时控制单元510关闭雨刮器并开启车内除霜器，同时摄像头采集图像并且图像处理设备506根据上述方法处理所采集的图像，得到线条。分析设备508将该线条的清晰度与第一阈值比较：当清晰度不小于第一阈值时，说明除霜器能够提高清晰度，故图像不清晰是由车内结霜引起的，此时控制单元510关闭除霜器并返回该实施方式中第一次图像采集的步骤；当清晰度仍小于第一阈值时，说明图像不清晰是由车外的雾气或烟等引起的，此时控制单元510关闭除霜器并打开雾灯，同时摄像头采集图像、处理设备506处理图像、分析设备508识别图像清晰度并与第一阈值比较，当比较结果为所述清晰度低于第一阈值，重复该采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较的步骤，直到比较的结果为所述清晰度不低于第一阈值时，控制单元510关闭雾灯并返回本实施方式第一次图像采集的步骤。
作为选择，在该实施方式中，当第一次图像采集后，分析的结果为清晰度低于第一阈值时，控制单元可以首先开启除霜器，以判断是否为车内结霜导致图像模糊，如不是，再开启雨刮器检测，在排除上述两种情况后，最后开启雾灯。
参考图8，在本发明装置的另一实施方式中，本发明的车用智能控制装置502包括：采集车辆挡风玻璃雨刮区图像的图像采集设备504；接收并处理图像的图像处理设备506；识别并判断处理过的图像清晰度的分析设备508；根据判断结果控制外部设备512的控制单元510；和受控制单元510控制的辅助光源509。该光源509可以是激光或LED点光源。在本实施例中，选择激光作为辅助光源。在该实施例中，所述控制单元510进一步包括：当所述分析设备在判断到内反射点的清晰度不低于第二阈值时，控制开启除霜器的装置；当所述分析设备在判断到外反射点的清晰度不低于第三阈值时，控制开启雨刮器的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的外反射点的清晰度仍不低于所述第三阈值，控制开启雾灯的装置。
首先用激光照射挡风玻璃的内表面，通过安装在车内后视镜的背面的摄像头采集内、外反射点，分析设备508将内反射点的亮度(清晰度)与第二阈值比较：(1)如果内反射点的清晰度大于第二阈值，则说明挡风玻璃的内表面结霜，此时控制单元510开启除霜器，同时摄像头采集图像、图像分析设备508识别内反射点清晰度且与第二阈值比较：当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器并返回本实施方式第一次图像采集步骤，当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，控制单元510控制重复执行采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器并返回本实施方式第一次图像采集步骤；(2)如果内反射点的清晰度不大于第二阈值时，则将所述外反射点的清晰度与第三阈值比较：当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，返回本实施方式第一次图像采集步骤，当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，控制单元510开启雨刮器，同时采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较：(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器并返回本实施方式第一次图像采集步骤；(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器并打开雾灯，同时重复执行采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯并返回本实施方式第一次图像采集步骤。
在本发明装置的一个特别优选的实施例中，其将上述两种装置结合起来，以形成更简单的装置和工作流程。具体地，所述控制单元包括：当所述分析设备在判断到所述清晰度低于第一阈值时，控制开启所述辅助光源的装置；当所述分析设备在判断到内反射点的清晰度不低于第二阈值时，控制开启除霜器的装置；当所述分析设备在判断到外反射点的清晰度不低于第三阈值时，控制开启雨刮器的装置；当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的外反射点的清晰度仍不低于所述第三阈值，控制开启雾灯的装置。
在此实施方式中，首先通过摄像头采集图像，并按照上述本发明装置的第一个实施方式的处理方法处理采集的图像、判断图像的清晰度。当清晰度不小于第一阈值时，返回图像采集步骤；当清晰度小于第一阈值时，开启辅助光源，例如激光，照射挡风玻璃内表面，同时按照上述第二实施方式的方法采集图像、比较图像清晰度(亮度)。其中，(1)当内反射点大于第二阈值时，说明玻璃内表面结霜，此时开启除霜器，同时采集图像并识别内反射点清晰度且与第二阈值比较：当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器并返回本实施方式第一次图像采集步骤，当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器并返回本实施方式第一次图像采集步骤；(2)当内反射点不大于第二阈值时，则开启雨刮器，同时采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较：(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器并返回本实施方式第一次图像采集步骤；(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器并打开雾灯，同时重复执行采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯并返回本实施方式第一次图像采集步骤。
按照此实施方式，当第一次图像采集后分析的结果是清晰度不小于第一阈值时，则可以用不打开辅助光源，且判断过程更简便。
所述控制单元与CAN总线连接，从而控制外部设备，例如雨刮器、雾灯和除霜器。本发明提供的车用智能控制方法及装置，通过分析识别所采集图像的清晰度来判断天气状况并控制外部设备。相比较于现有技术通过光电技术实现智能控制的方法，本发明没有复杂的电路设计，因此方法和结构都较简单。而且，采用图像采集的形式捕捉图像，其不同于接收光电子，故不受外界因素的干扰，也不会污染车内的电磁环境。此外，本发明不仅能自动判断雨雪天气，而且还能识别雾、烟或霜天气，并能针对性地控制相应外部设备，以实现高度智能化操作。
Claims (18)
1.一种车用智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过图像采集设备采集车辆挡风玻璃雨刮区的图像；
(2)处理采集的图像；
(3)识别所述图像的清晰度，并将所述清晰度与第一阈值比较；
(4)根据比较结果执行：(i)返回步骤(1)，或(ii)控制外部设备。
2.如权利要求1所述的车用智能控制方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：
a.将所采集的图像去色；
b.大对比度处理去色的图像；
c.查找大对比度处理后图像的边沿线；
d.识别所述边沿线的清晰度作为图像的清晰度。
3.如权利要求1所述的车用智能控制方法，其特征在于，该步骤(4)包括：
①(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，返回步骤(1)，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤②；
②开启第一外部设备，同时采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较：
(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，关闭所述第一外部设备并返回步骤(1)，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤③；
③关闭所述第一外部设备并开启第二外部设备，同时采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较：
(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，关闭所述第二外部设备并返回步骤(1)，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤④；
④关闭所述第二外部设备并开启第三外部设备，同时重复执行采集图像、处理图像、识别图像清晰度并与第一阈值比较的步骤，直到所述清晰度不低于第一阈值时，关闭所述第三外部设备并返回步骤(1)。
4.如权利要求3所述的车用智能控制方法，其特征在于，所述第一外部设备、所述第二外部分别为雨刮器和除霜器，或所述第一外部设备、所述第二外部分别为除霜器和雨刮器，且所述第三外部设备为雾灯。
5.如权利要求1所述的车用智能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
①使用辅助光源以非垂直照射方式从车内照射风窗玻璃表面以形成内、外反射点；
②所述图像采集设备采集风窗玻璃表面所述反射点的图像并识别所述内、外反射点的清晰度；
③将所述内反射点的清晰度与第二阈值比较：
A.当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，执行步骤④；
B.当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，开启除霜器，同时采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较：
(i)当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器并返回步骤②；
(ii)当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器并返回步骤②；
④将所述外反射点的清晰度与第三阈值比较：
A.当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，返回步骤②；
B.当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，开启雨刮器，同时采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较：
(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器并返回步骤②；
(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器并打开雾灯，同时重复执行采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯并返回步骤②。
6.如权利要求1所述的车用智能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
①通过图像采集设备采集车辆挡风玻璃雨刮区的图像；
②将所采集的图像去色、大对比度处理去色的图像和查找大对比度处理后图像的边沿线；
③识别所述图像的清晰度，并将所述清晰度与第一阈值比较：
(i)当所述清晰度不低于第一阈值时，返回步骤①，
(ii)当所述清晰度低于第一阈值时，执行步骤④；
④用辅助光源以非垂直照射方式从车内照射风窗玻璃表面以形成内、外反射点；
⑤所述图像采集设备采集风窗玻璃表面所述反射点的图像并识别所述内、外反射点的清晰度；
⑥将所述内反射点的清晰度与第二阈值比较：
A.当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，执行步骤⑦；
B.当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，开启除霜器，同时采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较：
(i)当所述内反射点的清晰度不高于第二阈值时，关闭除霜器并返回步骤①；
(ii)当所述内反射点的清晰度高于第二阈值时，重复执行采集图像、识别内反射点清晰度并与第二阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第二阈值时，关闭所述除霜器并返回步骤①；
⑦开启雨刮器，同时采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较：
(i)当所述外反射点的清晰度不高于第三阈值时，关闭雨刮器并返回步骤①；
(ii)当所述外反射点的清晰度高于第三阈值时，关闭所述雨刮器并打开雾灯，同时重复执行采集图像、识别外反射点清晰度并与第三阈值比较的步骤，直到所述清晰度不高于第三阈值时，关闭所述雾灯并返回步骤①。
7.如权利要求5或6所述的车用智能控制方法，其特征在于，所述辅助光源为激光。
8.如权利要求1所述的车用智能控制方法，其特征在于，所述图像采集设备安装在车内后视镜的背面。
9.一种车用智能控制装置，其特征在于，包括：
采集车辆挡风玻璃雨刮区图像的图像采集设备；
接收并处理图像的图像处理设备；
识别并判断处理过的图像清晰度的分析设备；和
根据判断结果控制外部设备的控制单元。
10.如权利要求9所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述图像处理设备包括：
对图像采集设备所采集的图像进行去色的装置；
对所述去色后的图像进行大对比度处理的装置；
查找大对比度处理后图像的边沿线的装置。
11.如权利要求9所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述分析设备包括：识别所述边沿线清晰度的装置；将所述边沿线清晰度与第一阈值比较的装置。
12.如权利要求9所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：当所述分析设备在判断到所述清晰度低于第一阈值时，控制开启第一外部设备的装置；
当所述分析设备在判断到所述控制单元开启第一外部设备后所采集的图像的清晰度仍低于所述第一阈值，控制开启第二外部设备的装置；
当所述分析设备在判断到所述控制单元开启第二外部设备后所采集的图像的清晰度仍低于所述第一阈值，控制开启第三外部设备的装置。
13.如权利要求12所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述第一外部设备、所述第二外部分别为雨刮器和除霜器，或所述第一外部设备、所述第二外部分别为除霜器和雨刮器，且所述第三外部设备为雾灯。
14.如权利要求9所述的车用智能控制装置，其特征在于，该装置进一步包括辅助光源。
15.如权利要求14所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述控制单元进一步包括：
当所述分析设备在判断到内反射点的清晰度不低于第二阈值时，控制开启除霜器的装置；
当所述分析设备在判断到外反射点的清晰度不低于第三阈值时，控制开启雨刮器的装置；
当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的外反射点的清晰度仍不低于所述第三阈值，控制开启雾灯的装置。
16.如权利要求14所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：当所述分析设备在判断到所述清晰度低于第一阈值时，控制开启所述辅助光源的装置；
当所述分析设备在判断到内反射点的清晰度不低于第二阈值时，控制开启除霜器的装置；
当所述分析设备在判断到外反射点的清晰度不低于第三阈值时，控制开启雨刮器的装置；
当所述分析设备在判断到所述控制单元开启雨刮器后所采集的外反射点的清晰度仍不低于所述第三阈值，控制开启雾灯的装置。
17.如权利要求14所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述辅助光源为激光。
18.如权利要求9所述的车用智能控制装置，其特征在于，所述图像采集设备安装在车内后视镜的背面。
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