CN103818314A - 行车安全监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种行车安全监控方法，该方法包括如下步骤：获取车辆装置的侧边后视镜上的摄像单元摄取的场景影像；确定该场景影像中各个像素点与车辆装置的水平距离与垂直距离；从场景影像中选取与车辆装置的水平距离小于安全距离的一个像素点作为参考点；以该选取的参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置的垂直距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置的垂直距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像；将该过滤后的影像显示在车辆装置的车内后视镜上。利用本发明可以实时侦测车辆装置两侧可能会有危险物体。

Description

行车安全监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种监控系统及方法，尤其涉及一种行车安全监控系统及方法。

背景技术

传统车用后视镜（包括侧边后视镜和车内后视镜）虽可提供汽车驾驶人观看车辆两侧及后方的行车状况，但驾驶人于驾车过程中，容易因行车速度、车辆后视镜角度以及人体视觉的视界限制而产生部分“视线死角”。许多行人因为不了解行车视觉死角位置，常认为汽车驾驶人应该看得到自己，而误闯入车辆的“视线死角”，此时如果驾驶人没有注意车辆两侧的视线死角状况，便容易发生交通事故。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种行车安全监控系统及方法，其可实时侦测车辆装置两侧的场景影像，当判断车辆装置两侧可能会有危险物体靠近时，将该物体的影像资料显示在车内后视镜上。

一种行车安全监控系统，该系统包括：影像获取模块，用于获取车辆装置的侧边后视镜上的摄像单元摄取的场景影像，该场景影像包括各个像素点与车辆装置的距离；影像分析模块，用于确定该场景影像中各个像素点与车辆装置的水平距离与垂直距离；影像过滤模块，用于从场景影像中选取与车辆装置的水平距离小于安全距离的一个像素点作为参考点；所述影像过滤模块，还用于以该选取的参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置的垂直距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置的垂直距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像；影像显示模块，用于将该过滤后的影像显示在车辆装置的车内后视镜上。

一种行车安全监控方法，该方法包括如下步骤：影像获取步骤，获取车辆装置的侧边后视镜上的摄像单元摄取的场景影像，该场景影像包括各个像素点与车辆装置的距离；影像分析步骤，确定该场景影像中各个像素点与车辆装置的水平距离与垂直距离；影像过滤步骤一，从场景影像中选取与车辆装置的水平距离小于安全距离的一个像素点作为参考点；影像过滤步骤二，以该选取的参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置的垂直距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置的垂直距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像；影像显示步骤，将该过滤后的影像显示在车辆装置的车内后视镜上。

相较于现有技术，所述的行车安全监控系统及方法，其可实时侦测车辆装置两侧的场景影像，当判断车辆装置两侧可能会有危险物体（如行人）靠近时，将该物体的影像资料显示在车内后视镜上，从而避免交通事故的发生。

附图说明

图1是本发明行车安全监控系统的应用环境示意图。

图2是本发明行车安全监控系统的功能模块图。

图3是本发明行车安全监控方法较佳实施例的流程图。

图4和图5是计算像素点与车辆装置2的水平距离与垂直距离的示意图。

图6是获取过滤后的影像，并将过滤后的影像显示在车内后视镜上的示意图。

主要元件符号说明

车辆装置	2
		摄像单元	20

侧边后视镜	21
		车内后视镜	22
存储器	23
		行车安全监控系统	24
处理器	25
		影像获取模块	240
影像分析模块	241
		影像过滤模块	242
影像显示模块	243

具体实施方式

如图1所示，是本发明行车安全监控系统的应用环境示意图。在本实施例中，该行车安全监控系统24运行于一个车辆装置2中。所述车辆装置2还包括通过信号线和数据线相连的摄像单元20、侧边后视镜21、车内后视镜22、存储器23及处理器25。可以理解，所述车辆装置2还应该进一步包括其他必要的元件，如制动单元和电池等。

在本实施例中，所述侧边后视镜21为两个，安装于车辆装置2前方外侧部位的左右两边。每个侧边后视镜21上安装有一个摄像单元20。为了不影响驾驶人的视线，该摄像单元20安装于侧边后视镜21的边角位置，如安装于右边后视镜的左下方位置。

所述摄像单元20用于每隔预设的间隔时间（如0.1秒）获取车辆装置2两侧的场景影像，并将获取的场景影像存储至存储器23中。行车安全监控系统24在该获取的场景影像中侦测是否有危险物体（如行人）靠近该车辆装置2，当判断有危险物体靠近该车辆装置2时，将该物体的影像资料显示在车内后视镜22上，以提醒使用者注意车辆两侧有危险。

在本实施例中，所述摄像单元20为一种深度摄影机（Depth-sensing Camera），如时间飞行（Time of Flight，TOF）摄像装置，用于摄取车辆装置2两侧包含驾驶人视线死角的场景影像，以及获取场景影像中被摄物体的景深信息。所述被摄物体的景深信息是指被摄物体各点与摄像单元20的镜头的距离信息。由于TOF摄像装置在拍摄目标物时，将发射一定波长的信号，当信号遇到目标物时即会反射至TOF摄像装置的镜头，根据信号发射与接收之间的时间差即可计算出目标物上各点与TOF摄像装置镜头之间的距离信息，因此所述摄像单元20可得到场景影像中被摄物体各点与摄像单元20的镜头之间的距离信息。

在本实施例中，所述车内后视镜22为一个融合于镜子里的液晶体显示屏幕，该液晶体部分镀上一层特殊的薄膜（如银），使得车内后视镜22在关闭或未显示时（如车辆装置2未启动时），所有光线照射于镜面时可以通过，如同一面镜子一般，当车内后视镜22开启或映像时（如车辆装置2启动时），可以同时显示镜面反射的影像及摄像单元20摄取的影像。

在本实施例中，所述行车安全监控系统24可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器23中并被配置成由一个或多个处理器（如图1中的处理器25）执行，以完成本发明。例如，参阅图2所示，所述行车安全监控系统24被分割成影像获取模块240、影像分析模块241、影像过滤模块242及影像显示模块243。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在处理器25中的执行过程，关于各模块的功能将在图3的流程图中具体描述。

如图3所示，是本发明行车安全监控方法的较佳实施例的流程图。

步骤S10，当车辆装置2启动时，影像获取模块240每隔预设的间隔时间（如0.1秒），获取车辆装置2的侧边后视镜21上的摄像单元20摄取的场景影像，该场景影像包括各个像素点与车辆装置2的距离资讯。在本实施例中，将各个像素点与与摄像单元20的镜头的距离当作各个像素点与车辆装置2的距离。所述场景影像包括左侧后视镜摄取的场景影像和右侧后视镜摄取的场景影像。以下实施例以一个场景影像（如右侧后视镜摄取的场景影像）为例进行说明。

步骤S11，影像分析模块241确定该场景影像中各个像素点与车辆装置2的水平距离与垂直距离，具体计算方法如下。

参阅图4所示，假设“A”代表场景影像中的一个像素点，“O”代表摄像单元20镜头的中心位置，“OA”代表该像素点“A”到镜头的距离，即该像素点“A”与车辆装置2的距离，则“CA”代表该像素点“A”与车辆装置2的水平距离，“OC”代表该像素点“A”与车辆装置2的垂直距离。

在图4中，OA距离已知，角AOC（β）可由CA于场景影像上距离与场景影像宽度W之间的比例关系推算得出。参阅图5所示，θ为摄像单元20的场景角度（系出厂时的预设值），则β=θ×X1/W。其中，X1代表该像素点“A”在场景影像中的X轴坐标值，“C”为坐标系原点。

根据角度β，可以进一步计算出像素点“A”与车辆装置2的垂直距离OC=OA×cos(β)，其中，cos()代表取余弦函数。像素点“A”与车辆装置2的水平距离CA=OA×sin(β)，其中，sin()代表取正弦函数。

步骤S12，影像分析模块241判断该场景影像中是否存在与车辆装置2的水平距离小于安全距离（如1米）的像素点。如果该场景影像中不存在与车辆装置2的水平距离小于安全距离的像素点，则返回步骤S10。如果该场景影像中存在与车辆装置2的水平距离小于安全距离的像素点，则执行步骤S13。

步骤S13，影像过滤模块242从该场景影像中选取与车辆装置2的水平距离小于安全距离的一个像素点作为参考点，然后以该参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置2的垂直距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置2的垂直距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像。该过滤后的影像包括选取的像素点所组成的一个物体影像，该物体影像被视为危险物体。在本实施例中，所述特定数值等于该选取的参考点与车辆装置2的垂直距离。如果与车辆装置2的水平距离小于安全距离的像素点数量为多个，则选取水平距离最小的像素点为参考点。

举例而言，假设特定数值为3米，则影像过滤模块242选取与车辆装置2的垂直距离小于或等于3米的像素点组成一个物体影像，并删除与车辆装置2的垂直距离大于3米的像素点。参阅图6所示，影像A1代表摄像单元20摄取的场景影像，影像A2代表过滤后的影像。

步骤S14，影像显示模块243利用虚拟影像投影技术，将该过滤后的影像显示在车辆装置2的车内后视镜22上。驾驶人可于车内后视镜22中，同时看到车内后视镜22反射的后方行车情况，以及位于车辆装置2两侧“视线死角”的物体影像。

在本实施例中，如果场景影像由左侧后视镜摄取，则过滤后的影像显示在车内后视镜的左侧。如果场景影像由右侧后视镜摄取，则过滤后的影像显示在车内后视镜的右侧。

在其他实施例中，影像分析模块241也可以不计算该场景影像中各个像素点与车辆装置2的水平距离与垂直距离（即去除步骤S11），直接执行以下步骤：

影像分析模块241判断该场景影像中是否存在与车辆装置2的距离小于安全距离（如1米）的像素点。

影像过滤模块242选取与车辆装置2的距离小于安全距离的像素点作为参考点，然后以该参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置2的距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置2的距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像。其中，所述特定数值等于该选取的参考点与车辆装置2的距离。如果与车辆装置2的距离小于安全距离的像素点数量为多个，则选取距离最小的像素点为参考点。当然，以水平距离和垂直距离为依据进行判断计算得出的结果更加精确。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种行车安全监控系统，其特征在于，该系统包括：

影像获取模块，用于获取车辆装置的侧边后视镜上的摄像单元摄取的场景影像，该场景影像包括各个像素点与车辆装置的距离；

影像分析模块，用于确定该场景影像中各个像素点与车辆装置的水平距离与垂直距离；

影像过滤模块，用于从场景影像中选取与车辆装置的水平距离小于安全距离的一个像素点作为参考点；

所述影像过滤模块，还用于以该选取的参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置的垂直距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置的垂直距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像；及

影像显示模块，用于将该过滤后的影像显示在车辆装置的车内后视镜上。

2.如权利要求1所述的行车安全监控系统，其特征在于，所述车内后视镜为一个融合于镜子里的液晶体显示屏幕，该液晶体部分镀上一层金属薄膜。

3.如权利要求1所述的行车安全监控系统，其特征在于，如果与车辆装置的水平距离小于安全距离的像素点数量为多个，则选取水平距离最小的像素点为参考点。

4.如权利要求1所述的行车安全监控系统，其特征在于，所述特定数值为该选取的参考点与车辆装置的垂直距离。

5.如权利要求1所述的行车安全监控系统，其特征在于，所述像素点与车辆装置的水平距离=OA×sin(β)，β=θ×X1/W，其中，OA代表像素点与车辆装置的距离，sin()代表取正弦函数，θ为摄像单元预设的场景角度，X1为该像素点在场景影像中的X轴坐标值，W为该场景影像的宽度。

6.如权利要求5所述的行车安全监控系统，其特征在于，所述像素点与车辆装置的垂直距离=OA×cos(β)，其中，cos()代表取余弦函数。

7.一种行车安全监控方法，其特征在于，该方法包括：

影像获取步骤，获取车辆装置的侧边后视镜上的摄像单元摄取的场景影像，该场景影像包括各个像素点与车辆装置的距离；

影像分析步骤，确定该场景影像中各个像素点与车辆装置的水平距离与垂直距离；

影像过滤步骤一，从场景影像中选取与车辆装置的水平距离小于安全距离的一个像素点作为参考点；

影像过滤步骤二，以该选取的参考点为参照，从该场景影像中选取与车辆装置的垂直距离小于或等于特定数值的像素点，并删除与车辆装置的垂直距离大于该特定数值的像素点，以获取一个过滤后的影像；及

影像显示步骤，将该过滤后的影像显示在车辆装置的车内后视镜上。

8.如权利要求7所述的行车安全监控方法，其特征在于，所述车内后视镜为一个融合于镜子里的液晶体显示屏幕，该液晶体部分镀上一层金属薄膜。

9.如权利要求7所述的行车安全监控方法，其特征在于，如果与车辆装置的水平距离小于安全距离的像素点数量为多个，则选取水平距离最小的像素点为参考点。

10.如权利要求7所述的行车安全监控方法，其特征在于，所述特定数值为该选取的参考点与车辆装置的垂直距离。

11.如权利要求7所述的行车安全监控方法，其特征在于，所述像素点与车辆装置的水平距离=OA×sin(β)，β=θ×X1/W，其中，OA代表像素点与车辆装置的距离，sin()代表取正弦函数，θ为摄像单元预设的场景角度，X1为该像素点在场景影像中的X轴坐标值，W为该场景影像的宽度。

12.如权利要求11所述的行车安全监控方法，其特征在于，所述像素点与车辆装置的垂直距离=OA×cos(β)，其中，cos()代表取余弦函数。

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