CN103325159A - 车辆用影像处理装置及影像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆用影像处理装置及影像处理方法，更详细地涉及车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法，车辆用黑匣子系统对基本安装于车辆用黑匣子的照相机的影像直接进行解释，几乎没有多普勒效果而简化了分析步骤，并包括紧急制动及事故发生之前检测危险的单元。用于车辆用黑匣子系统的影像处理装置包括：被拍摄体距离变化检测部，其分析通过照相机拍摄的影像内的被拍摄体的大小变化，来检测照相机与被拍摄体之间的距离变化；光源分析部，其分析影像内的光源；影像区域分割部，其对影像按不同区域进行分割，从而使分割的每个区域具有不同的事故危险度的加权值；警报部，其针对存在于影像区域分割部的事故危险情况发出对应的警报。

Description

车辆用影像处理装置及影像处理方法

技术领域

本发明涉及一种车辆用影像处理装置及影像处理方法，更详细地，涉及一种车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法，该车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法能预先告知事故危险可能性高的情况，并为了另行管理与事故危险可能性高的情况相关的影像而对影像进行分析，从而确认周边的情况，事先掌握事故危险可能性，并事先掌握事故危险可能性的高低程度，从而能够事先预防事故。

背景技术

一般来说，车辆用黑匣子利用设置于汽车前、后玻璃的小型照相机对事故当时的情况进行拍摄，并利用设置的传声器来录制周边的声音后存储于存储介质（例如，存储卡）。平时，对存储介质保障的时间内的有关行驶情况进行记录。车辆用黑匣子只要车辆一起步就能随之启动，在发生事故时，即，在施加冲击时，将驾驶人员的声音或冲击的声音、加速器启动情况、车辆速度、时间等详细记录到存储介质。

图1是现有的车辆用黑匣子系统的一实施例的结构图。

参照图1，车辆用黑匣子系统包括：各个传感器14、16，用于检测车辆的速度及外部冲击等；前方照相机11，其可对车辆的前方进行拍摄；后方照相机12，其可对车辆的后方进行拍摄；以及黑匣子18，其存储车辆的行驶信息。

黑匣子18包括：视频编码器20，视频控制部22，视频解码器24，对通过前方照相机11及后方照相机12拍摄到的视频（影像）信号的输入及输出进行控制，并对输出或输入的视频信号进行解码或编码；微型计算机28，其整体上控制黑匣子18；行驶数据存储器30，其以计时器34的当前时间为基准，将预先设定好的时间内通过前后的照相机拍摄的行驶情况作为视频信号进行存储；视频存储器26，其对压缩记录于行驶数据存储器30的当前的视频信号进行解压并存储。

并且，上述黑匣子18包括：显示部44，其用于显示存储于行驶数据存储器30及视频存储器26的视频信号，输入接口部32，其用于将速度传感器14的信号，冲击传感器16的信号，车辆机理输入信号，按键检测信号输入到微型计算机28。

行驶数据存储器30平时反复执行按规定间隔对车辆的行驶状态进行存储和去除的工作，在发生事故时，可借助冲击传感器的信号来存储事故前后的行驶状态。

如上所述的现有的车辆用黑匣子系统适用如下技术能更准确地进行事故分析：例如利用雷达传感器来测定前车及后车之间的距离及速度的技术或利用加速度传感器（例如，X轴、Y轴、Z轴方向的加速度传感器）来检测紧急制动及事故的技术。

利用上述雷达传感器的技术，公开于韩国专利公开号10-2009-0070073“车辆用黑匣子及其控制方法（

）”，而利用上述加速度传感器的技术，公开于韩国专利公开号10-2006-0043342“车辆用黑匣子（

）”。

但是，在现有的黑匣子系统中利用雷达传感器时，需要与车辆用黑匣子分开安装雷达传感器，而且还要使用相对较慢的雷达信号，因此，存在需要补偿多普勒效应的问题。在利用加速度传感器时，存在当车辆驾驶中，发生急剧变化（事故及紧急制动）后检测事故危险的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了解决上述的现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法，该影像处理装置对基本安装于车辆用黑匣子的照相机的影像进行直接解释，因此，由于几乎没有多普勒效应，因此能简化分析步骤，并包括在紧急制动及事故发生之前可检测危险的单元。

即，本发明的目的在于，提供一种车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法，该影像处理装置包括：分析被拍摄体的大小变化来掌握照相机与被拍摄体之间的距离变化的单元；分析影像内的光源的颜色，来掌握事故危险是否增减，对被拍摄体和影像背景的对比度进行分析，来掌握事故危险是否增减，并将影像按不同区域进行分割，从而对事故危险度的加权值进行不同分析的单元；以及利用分割的区域，对记号和文字进行分析的单元。

为了达成上述目的的本发明的车辆用黑匣子系统的影像处理装置，其特征在于，包括：被拍摄体距离变化检测部，其对通过照相机拍摄的影像内的被拍摄体的大小变化进行分析，来检测照相机与被拍摄体之间的距离变化；光源分析部，其对上述影像内的光源进行分析；影像区域分割部，其对上述影像按不同区域进行分割，从而使分割的每个区域具有不同的事故危险度的加权值；警报部，其针对存在于上述影像区域分割部的事故危险情况发出对应的警报。

优选地，上述光源分析部对影像背景的对比度及影像的颜色进行分析。

优选地，上述影像区域分割部利用一个以上的梯形设定分割区域。

优选地，上述光源分析部对红色信号灯是否亮灯、周边车辆的制动灯是否亮灯以及周边车辆的方向指示灯是否亮灯进行检测。

优选地，上述光源分析部对反射到前方物体的车辆的前照灯的亮度、前方车辆的远光灯的亮度、前方车辆的倒车灯的亮度及前方接近的车辆的前照灯的亮度进行检测。

为了达成上述目的的本发明的车辆用黑匣子系统的影像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对通过照相机拍摄到的影像内的被拍摄体的大小变化进行分析，来检测照相机与被拍摄体之间的距离变化的步骤；分析光源的步骤，对上述影像内的光源进行分析；将上述影像分割为一个以上的梯形区域，按分割的不同梯形区域具有不同的事故危险度的加权值，并基于上述加权值、所分析的上述光源、照像机与被拍摄体之间的距离变化，来判断事故危险增减的步骤；发出与上述事故危险增减对应的警报的步骤。

优选地，上述分析光源的步骤包括：分析影像背景的对比度及影像的颜色的步骤；对红色信号灯是否亮灯、周边车辆的制动灯是否亮灯以及周边车辆的方向指示灯是否亮灯进行检测的步骤；对反射到前方物体的车辆的前照灯的亮度、前方车辆的远光灯的亮度、前方车辆的倒车灯的亮度及前方接近的车辆的前照灯的亮度进行检测的步骤。

根据本发明，为了能够另行管理有关事故危险可能性高的情况的影像而分析影像，从而确认周边的情况，事先掌握事故危险可能性，并事先掌握事故危险可能性的高低，因此，事先能够更加彻底预防事故。

附图说明

图1是现有车辆用黑匣子系统的结构图。

图2是本发明车辆用黑匣子系统的影像处理装置的结构图。

图3是本发明车辆用黑匣子系统的影像处理方法的流程图。

图4至图7是本发明的车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法的适用实施例图。

具体实施方式

本发明能进行多种变换，也能具有多种实施例，因此，在附图中例示特定实施例，并进行详细的说明。但是，这并不对特定的实施形态进行限定，而是应该理解为包含在本发明的思想及技术范围中所包括的所有变换、等同物或代替物。对本发明进行说明时，判断为对相关的公知技术的具体说明会模糊本发明的主旨时，将省略有关详细说明。

图2是本发明车辆用黑匣子系统的影像处理装置的结构图，图3是本发明车辆用黑匣子系统的影像处理方法的流程图。

参照图2，本发明的车辆用影像处理装置包括：照相机10，其用于拍摄车辆的驾驶情况；视频输入部120，其用于输入通过照相机10拍摄的视频（影像）；控制部110，其执行车辆用黑匣子系统的整体控制；视频编解码器20，其借助控制部110的控制，对通过照相机10拍摄的视频进行编码/解码；存储部30，其借助控制部110的控制，存储视频数据；影像分析部100，其借助控制部110的控制，对拍摄的影像进行分析；以及警报部130，其针对通过影像分析部100分析的事故危险情况发出对应的警报。

影像分析部100包括：被拍摄体距离变化检测部101，其分析通过照相机10拍摄的影像内的被拍摄体的大小变化，来检测照相机10与被拍摄体之间的距离变化；光源分析部102，其对上述影像内的光源进行分析；影像区域分割部103，其能将上述影像按不同区域进行分割，来设定分割区域，也能根据设定的不同分割区域，设定不同的事故危险度加权值。

如图4及图5所示，影像区域分割部103可利用一个以上的梯形来设定分割区域。

例如，影像区域分割部103在车辆行驶的方向可设定至少两个分割区域。并且，考虑信号灯的位置，也能对车辆的向上方向设定分割区域。

并且，影像区域分割部103可按不同分割区域设定不同的事故危险度的加权值。事故危险度的加权值考虑到设计性的层面，在危险度高的地方设定的大一些，在危险度相对要小的地方设定的小一些。

被拍摄体距离变化检测部101分析影像内的被拍摄体的大小变化，来检测照相机10与被拍摄体之间的距离变化。被拍摄体距离变化检测部101执行的照相机10与被拍摄体之间的距离变化和影像大小变化的相关关系能与距离变化的平方根成反比例。如图6及图7所示，光源分析部102分析影像背景的对比度及影像的颜色，检测红色信号灯是否亮灯、周边车辆的制动灯是否亮灯以及周边车辆的方向指示灯是否亮灯，还检测反射到前方物体的车辆的前照灯的亮度、前方车辆的远光灯的亮度、前方车辆的倒车灯的亮度以及前方接近的车辆的前照灯的亮度。

以下，参照图2至图7，对本发明的车辆用影像处理装置的工作进行说明。

首先，通过车辆用影像处理装置的照相机10获得影像（视频）。获得的影像通过视频输入部110进行输入。输入的影像通过视频编解码器20进行编码/解码，从而存储于存储部30以备利用。

通过视频输入部110输入照相机10所拍摄的车辆驾驶影像时（步骤S110），影像分析部100和控制部110将上述影像与影像区域分割部103所设定的分割区域进行匹配。

之后，影像分析部100的被拍摄体距离变化检测部101借助控制部110的控制来分析影像内的被拍摄体的大小变化，从而能够检测照相机10与被拍摄体之间的距离变化（步骤S120）。

被拍摄体距离变化检测部101中执行的照相机10与被拍摄体之间的距离变化和影像大小变化的相关关系与距离变化的平方根成反比例。

另一方面，光源分析部102分析影像内的光源（步骤S130）。光源分析部102确认及分析例如，影像背景的对比度、影像的颜色、亮度及车辆灯是否亮灯。

光源分析部102为了分析影像内的光源，可包括硫化镉（cds）光传感器、照度传感器、光电传感器或感光传感器等。

被拍摄体距离变化检测部101和光源分析部102能以并列方式进行工作。换句话说，被拍摄体距离变化检测部101即使处于工作状态，也能让光源分析部102工作，从而能够分析影像内的光源。此时，光源分析部102可与被拍摄体距离变化检测部101几乎同时工作。

控制部110控制影像区域分割部103，使影像区域分割部103对预先设定的一个以上分割梯形区域匹配上述光源分析部102所分析的数据，以判断危险度（步骤S140）。

上述一个以上分割梯形区域存储于影像区域分割部103。存储于影像区域分割部103的各梯形区域设定不同的危险度加权值。即，如图4所示，在影像中按不同的分割区域的位置设定不同的危险度加权值的原因在于，为了提高影像分析结果的利用度。加权值优选存储于影像区域分割部103以备利用。

结果，控制部110从被拍摄体距离变化检测部101、光源分析部102及影像区域分割部103接收信号，并基于分割的梯形区域、各梯形区域的危险度加权值、所分析的上述光源、照像机10与被拍摄体之间的距离变化，能够判断事故危险情况及事故危险增减（步骤S140）。

作为其他实施例，上述事故危险增减的判断是由被拍摄体距离变化检测部101、光源分析部102和/或影像区域分割部103执行，而不是控制部110，其判断结果还有可能输入到控制部110。

警报部130根据事故危险情况的判断结果，向驾驶人员发出警报，从而使驾驶人员提前防止事故（步骤S150）。警报部130被控制部110控制。

图4至图7是本发明的车辆用影像处理装置及影像处理方法的实施例。

以下，参照图2至图7，对利用本发明影像处理装置的事故危险增减的判断方法进行说明。

图4中，用附图标记200表示的分割区域为危险区域，是危险度加权值非常高的区域。用附图标记210表示的分割区域为警戒区域，是危险度加权值高的区域。用附图标记220表示的分割区域为交通信号检测区域，是光源颜色分析区域。用附图标记230表示的分割区域为其他区域，是危险度加权值低的区域。

加权值可设定为如下：例如，200区域是0.5；210区域是0.2；220区域是0.2；230区域是0.1。图5是将通过照相机拍摄的影像与图4所示的分割区域叠加的附图。

被拍摄体距离变化检测部101对至少两个影像进行比较，从而能够分析被拍摄体的大小变化率。例如，被拍摄体距离变化检测部101对照相机拍摄的以前影像和当前影像进行比较，从而能够分析被拍摄体的大小变化率。

被拍摄体距离变化检测部101可利用以下数学式1来分析大小变化率。

（数学式1）

$\mathrm{\Δ}1\∝1/\sqrt{d-\mathrm{\Δd}}$

在此，Δl是有关被拍摄体与照相机10之间的距离变化的被拍摄体的大小变化率，d是被拍摄体与照相机之间的距离，Δd是被拍摄体与照相机之间的距离变化。

根据数学式1，被拍摄体的横向或纵向轴的长度变化与被拍摄体和照相机10之间的距离的平方根成反比例。

因此，被拍摄体的大小变化越大，意味着被拍摄体在安装有照相机10的车辆的附近，或意味着被拍摄体和安装有照相机10的车辆之间的距离在迅速减少。

即，影像分析部100判断出，被拍摄体的大小变化越大，被拍摄体和安装有照相机10的车辆之间的事故危险越高。

影像分析部100所判断的事故危险输入到控制部110，控制部110根据所输入的事故危险情况，来控制警报部130，使其发出对应的警报。

参照图2、图6及图7，光源分析部102能对照相机10拍摄的影像背景的对比度及影像的颜色进行分析。图6是安全状态下的图，图7是危险状态下的图。

光源分析部102借助控制部110的控制来分析被拍摄体300、305、310、330、340和背景的对比度，从而掌握事故危险是否增减。

如图6至图7所示，光源分析部102对反射到前方物体300、305、310、330的车辆的前照灯、前方车辆310、330的警告远光灯、前方车辆的倒车灯、正面接近的车辆的夜间前照灯进行分析。本发明的光源分析部102认为照度低的红色/黄色侧灯处于非危险状态。

影像分析部100组合光源分析部102的信息和影像区域分割部103的信息，用于分析事故危险是否增减，对此进行具体说明如下。

参照图7，在危险区域200（图4）以内拍摄到被拍摄体300时，影像分析部100认为是非常危险的情况，和/或在危险区域200的被拍摄体310的大小变化率大时，影像分析部100也会判断为是非常危险的情况。

而且，被拍摄体存在于警戒区域210（图4）时，在被拍摄体330的大小变化率大的情况下，影像分析部100认为是危险可能性高的情况，和/或在被拍摄体的大小变化率小的情况下，影像分析部100判断为是危险可能性低的情况。

另一方面，基于光源颜色的事故危险是否增减，在危险区域200以内发现新的红色灯320时，影像分析部100认为是危险可能性高的情况，和/或在交通信号检测区域220（图4）发现红色灯340，在红色光源的大小变化率大时，影像分析部100认为是危险可能性高的情况，和/或上述红色光源的大小变化率为0或非常小时，影像分析部100判断为危险可能性低的情况。

上述的车辆用黑匣子系统的影像处理装置及影像处理方法中，上述影像处理方法可通过内置于存储介质的软件程序等，能执行基于时序的自动化步骤。构成上述程序的代码及代码段能被该技术领域的计算机编程员容易地推论。并且，上述程序存储于计算机可读介质（computer readable media），并且通过计算机来读取和执行该程序，从而实现上述影像处理方法。上述信息存储介质包括磁记录介质、光记录介质及载波介质。

虽然在上述内容中参照本发明的实施例进行了说明，但只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离权利要求书所记载的本发明的思想及技术领域的范围内，能对本发明进行多种修改及变更。

Claims (12)

1.一种车辆用影像处理装置，其特征在于，包括：

影像区域分割部，其用于存储适用事故危险度的不同加权值且预先设定的分割区域；

被拍摄体距离变化检测部，其分析通过照相机拍摄的影像内的被拍摄体的大小变化，来检测照相机与被拍摄体之间的距离变化；

光源分析部，其对上述影像内的光源进行分析；以及

控制部，其基于从上述被拍摄体距离变化检测部、光源分析部及影像区域分割部输入的信号，来判断存在于预先设定的上述分割区域的事故危险情况。

2.根据权利要求1所述的车辆用影像处理装置，其特征在于，包括警报部，该警报部根据上述事故危险情况的判断结果，来发出警报。

3.根据权利要求1所述的车辆用影像处理装置，其特征在于，上述光源分析部对影像背景的对比度进行分析。

4.根据权利要求1所述的车辆用影像处理装置，其特征在于，上述光源分析部对影像背景的影像的颜色进行分析。

5.根据权利要求1所述的车辆用影像处理装置，其特征在于，上述影像区域分割部设定一个以上的梯形的分割区域并进行存储。

6.根据权利要求1所述的车辆用影像处理装置，其特征在于，上述光源分析部用于检测红色信号灯是否亮灯、周边车辆的制动灯是否亮灯以及周边车辆的方向指示灯是否亮灯。

7.根据权利要求1所述的车辆用影像处理装置，其特征在于，上述光源分析部对反射到前方物体的车辆的前照灯的亮度、前方车辆的远光灯的亮度、前方车辆的倒车灯的亮度及前方接近的车辆的前照灯的亮度进行检测。

8.一种车辆用影像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

对通过照相机拍摄到的影像内的被拍摄体的大小变化进行分析，来检测照相机与被拍摄体之间的距离变化的步骤；

分析光源的步骤，对上述影像内的光源进行分析；以及

将上述影像与预先设定的梯形分割区域相匹配，基于适用于上述分割区域的危险度的加权值、所分析的上述光源、照相机与被拍摄体之间的距离变化，来判断上述影像内的被拍摄体是否处于事故危险情况的步骤。

9.根据权利要求8所述的车辆用影像处理方法，其特征在于，还包括根据上述事故危险情况发出警报的步骤。

10.根据权利要求8所述的车辆用影像处理方法，其特征在于，上述分析光源的步骤包括分析影像背景的对比度及影像的颜色的步骤。

11.根据权利要求8所述的车辆用影像处理方法，其特征在于，上述分析光源的步骤包括对红色信号灯是否亮灯、周边车辆的制动灯是否亮灯以及周边车辆的方向指示灯是否亮灯进行检测的步骤。

12.根据权利要求8所述的车辆用影像处理方法，其特征在于，上述分析光源的步骤还包括对反射到前方物体的车辆的前照灯的亮度、前方车辆的远光灯的亮度、前方车辆的倒车灯的亮度及前方接近的车辆的前照灯的亮度进行检测的步骤。

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