CN103538519B - 一种汽车近红外夜视系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车近红外夜视系统的控制方法，其特征在于：所述的夜视系统为主控制器分别连接摄像头和视频显示器；主控制器对摄像头采集的夜视图像进行分析，确定当前道路环境符合远光灯的开启条件后主控制器控制汽车远光灯开启进行夜视补光。由于采用上述的结构，本发明利用图像处理技术识别道路环境的特点，结合道路安全行驶的法规，自动控制远光灯的开启和关闭，充分利用远光灯来实现近红外夜视系统的补光，提高了夜间驾车的安全性和舒适性。同时，显著降低了近红外夜视系统的成本，对于那些出厂前未装配近红外夜视系统的车辆也很容易装配这种夜视系统，不受红外补光灯安装位置的限制。
Description
技术领域
本发明涉及汽车主动安全领域，特别涉及一种汽车近红外夜视系统的控制方法。
背景技术
汽车夜视系统可分为近红外夜视系统和远红外夜视系统。任何有温度的物体都能向周围空间自发辐射8-14微米电磁波，远红外夜视系统通过远红外摄像头对这些电磁波进行热成像来实现。而近红外夜视系统则需要采用近红外光源进行补光，通过近红外摄像头对物体反射的近红外光或者可见光成像。
现有的近红外夜视系统大多采用卤素灯补光、激光补光或者红外LED补光进行补光。但是现有的红外夜视系统仍然存在不足之处。例如专利US7222999中介绍了一种采用卤素灯加可见光滤光片的近红外夜视补光方案，卤素灯补光效率很低、光束发散角大，不利于提高夜视距离。专利US6429429B1中介绍了另一种近红外激光补光的方案，利用光谱较窄的激光可以实现高效率的补光，但是激光器工作特性受温度影响严重，不符合车载温度要求，汽车前挡风玻璃对红外光有较强的吸收特性，所以不能将红外补光光源放置在环境稍好的前挡风玻璃内侧。最重要的问题是这种方案会导致人眼的显红效应，不符合汽车车灯法规的要求。
无论是采用卤素灯补光、激光补光还是红外LED补光，都需要增加红外补光光源，这样会显著增加近红外夜视系统成本。并且对于那些出厂时未装配近红外夜视系统的车，如果后期想装配近红外夜视系统，也会因为无法装配补光灯，而导致无法加装。如果将红外补光灯装配在前挡风玻璃内侧，前挡风玻璃对红外光存在很大的衰减，发出的红外光经过汽车前挡风玻璃二次衰减之后再被摄像头接受时就非常微弱，导致补光效果会非常差。
为了解决上述的问题，提供一种新型的近红外夜视系统提高夜间驾车的安全性和舒适性是现有技术需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种汽车近红外夜视系统的控制方法，以达到提高夜间驾车的安全性和舒适性的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种汽车近红外夜视系统，其特征在于：所述的夜视系统为主控制器分别连接摄像头和视频显示器；主控制器对摄像头采集的夜视图像进行分析，确定当前道路环境符合远光灯的开启条件后主控制器控制汽车远光灯开启进行夜视补光。
所述的主控制器实时采集车辆状态信息和外部车灯状态。
所述的车辆状态信息包含车辆速度和方向盘转角等状态信息，用于辅助判断是否需要关闭远光灯；外部车灯状态是指自身车辆的近光灯、远光灯、前位灯和后位灯的工作状态，用于判断是否满足远光灯开启条件。
所述的主控制器内部包含图像增强和识别模块，对摄像头采集的夜视图像进行处理。
一种汽车近红外夜视系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法为主控制器对摄像头采集的图片进行处理识别，当道路照明不足时自动开启远光灯进行夜视补光；当有反向行驶车辆、同向行驶车辆靠近时主控制器自动关闭远光灯。道路照明使得环境光足够亮时不需要补光。
所述的控制方法首先判断是否有反向或同向的行驶车辆，如果有，当车距小于安全距离时关闭远光灯；在环境光照明不足的情况下如果没有反向或同向的行驶车辆时判断是否满足远光灯的开启条件后自动开启汽车远光灯。
所述的反向行驶车辆识别是通过对反向车辆大灯识别之后，经过图像处理技术获取反向车辆与自身车辆的距离。
所述的同向行驶车辆识别是通过对同向车辆尾灯识别，经过图像处理技术获取同向车辆与自身车辆的距离。
一种汽车近红外夜视系统的控制方法，由于采用上述的结构，本发明利用图像处理技术识别道路环境的特点，结合道路安全行驶的法规，自动控制远光灯的开启和关闭，充分利用远光灯来实现近红外夜视系统的补光，提高了夜间驾车的安全性和舒适性。同时，显著降低了近红外夜视系统的成本，对于那些出厂前未装配近红外夜视系统的车辆也很容易装配这种夜视系统，不受红外补光灯安装位置的限制。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种汽车近红外夜视系统的结构示意图；
图2为本发明一种汽车近红外夜视系统的方法流程图；
在图1中，1、主控制器；2、摄像头；3、视频显示器；4、远光灯；5、车辆状态信息；6、外部车灯状态。
具体实施方式
本发明为主控制器1分别连接摄像头2和视频显示器3；主控制器1对摄像头2采集的夜视图像进行分析，确定当前道路环境符合远光灯的开启条件后主控制器1控制汽车远光灯4开启进行夜视补光。
同时本发明利用图像处理的方法分别识别照明不足道路环境、无照明道路环境、有反向行驶车辆、有同向行驶车辆、反向行驶车辆距离和同向行驶车辆距离等道路环境特征，结合道路安全驾驶时远近光灯开启法规，自动开启或者关闭远光灯，在满足道路安全行驶法规条件下，实现了利用汽车远光灯4对装配有近红外夜视系统车辆前方的道路进行补光。
在市区有路灯照明环境下，环境照明光足够强，夜视系统不需要开启远光灯，此时近红外夜视系统就能正常工作。市区或者郊区路灯照明不足情况下，通过图像处理技术自动识别环境光强度，判断是否满足近远光灯开启条件。有反向车辆时，系统识别反向车辆的距离，在安全距离阈值范围内时关闭远光灯。有同向行驶车辆时，系统识别同向行驶车辆的距离，在安全距离阈值范围之内时关闭远光灯4。这种方法实现了装配有近红外夜视系统的车辆在夜间行驶时自动开启或者关闭远光灯4，提高了夜间驾车的安全性和舒适性。
具体的如图1所示，本发明由主控制器1、车辆状态信息5、外部车灯状态6、摄像头2、远光灯4和视频显示器3这几个方框模块构成。主控制器1是近红外夜视系统的控制核心，同时也负责完成图像增强处理和识别功能。主控制器1接收车辆状态信息5、外部车灯状态6和摄像头2的信息，同时控制远光灯4的开启和关闭，将增强后的夜视图像显示在车载显示屏3上。其中，车辆状态信息5包含车辆速度和方向盘转角等状态信息，用于辅助判断是否需要关闭远光灯。外部车灯状态6是指自身车辆的近光灯、远光灯、前位灯和后位灯的工作状态，用于判断是否满足远光灯开启条件。摄像头2用于采集夜间车辆前方道路的图像信息，将图像传送给主控制器1处理。
图2为控制方法的方法流程图，夜视系统开始工作之后，摄像头2向主控制器1输出图像，主控制器1开始对图像进行识别处理，也即进入步骤200，之后进入步骤201，主控制器1开始判断自身车辆前方是否存在反向车辆，如果前方无反向车辆，进行步骤202，否则进入步骤206。步骤202中，系统判断自身车辆前方是否存在同向车辆，如果存在，进入步骤206，否则进入步骤203。步骤203中，系统判断环境光照明是否不足，如果不足或者无环境光，系统进入步骤204，否则返回步骤201。步骤204判断是否满足远光灯开启条件，如果满足，进入步骤205，系统开启远光灯4，否则进入步骤208。步骤205用于开启远光灯4，之后返回到步骤201。步骤206用于计算反向车辆或者同向车辆与自身车辆的距离，之后进入步骤207。步骤207用于判断自身车辆与反向车辆或者同向车辆的距离是否在安全距离范围内，如果是，则进入步骤208，否则返回步骤206。步骤208用于关闭远光灯。
步骤201和步骤202中对反向车辆和同向车辆的识别分别是通过对前大灯和尾灯来识别。对于那些未开启近光灯或者远光灯的反向车辆不进行识别。对反向车辆的距离是通过对反向车辆大灯识别之后，通过图像处理技术获取反向车辆与自身车辆的距离。对同向车辆距离是通过对同向车辆尾灯识别，通过图像处理技术获取同向车辆与自身车辆的距离。一种可替代的方案是，采用自身车辆上中距离或者长距离的雷达系统对反向车辆或者同向车辆的距离进行测量，之后将距离信息反馈给主控制器。
步骤203中道路环境光照明不足的判断也是通过图像处理，如图像像素平均值等。当无路灯或者野外情况，同样归类为道路环境光照明不足。步骤204中远光灯开启条件是根据远光灯开启法规和交通法规或规则来进行判断，只有满足条件时才能开启远光灯。步骤207中的最小安全距离分别是远光灯不致对反向行驶车辆驾驶员和同向行驶驾驶员造成眩目的距离。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种汽车近红外夜视系统的控制方法，其特征在于：所述的夜视系统为主控制器(1)分别连接摄像头(2)和视频显示器(3)；主控制器(1)对摄像头(2)采集的夜视图像进行分析，确定当前道路环境符合远光灯(4)的开启条件后主控制器(1)控制汽车远光灯(4)开启进行夜视补光；所述的控制方法为主控制器(1)对摄像头(2)采集的图片进行处理识别，当道路照明不足时自动开启远光灯(4)进行夜视补光；当有反向行驶车辆、同向行驶车辆靠近时主控制器(1)自动关闭远光灯(4)；所述的控制方法首先判断是否有反向或同向的行驶车辆，如果有，当车距小于安全距离时关闭远光灯(4)；在环境光照明不足的情况下如果没有反向或同向的行驶车辆时判断是否满足远光灯的开启条件后自动开启汽车远光灯(4)；所述的反向行驶车辆识别是通过对反向车辆大灯识别之后，经过图像处理技术获取反向车辆与自身车辆的距离；所述的主控制器(1)实时采集车辆状态信息(5)和外部车灯状态(6)信息。
2.根据权利要求1所述的一种汽车近红外夜视系统的控制方法，其特征在于：所述的车辆状态信息(5)包含车辆速度和方向盘转角状态信息，用于辅助判断是否需要关闭远光灯；外部车灯状态(6)是指自身车辆的近光灯、远光灯、前位灯和后位灯的工作状态，用于判断是否满足远光灯开启条件。
3.根据权利要求1所述的一种汽车近红外夜视系统的控制方法，其特征在于：所述的主控制器(1)内部包含图像增强模块和图像识别模块，对摄像头(2)采集的夜视图像进行处理。
4.根据权利要求1所述的一种汽车近红外夜视系统的控制方法，其特征在于：所述的同向行驶车辆识别是通过对同向车辆尾灯识别，经过图像处理技术获取同向车辆与自身车辆的距离。
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