CN104827968B - 一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，包括：视频采集模块、视频处理模块、GPS测速模块、用户图形界面模块、语音提示模块及显示模块，其中：视频采集模块用于采集安卓设备摄像头获取的原始图像数据；视频处理模块用于对原始图像数据进行背景差分等运算，判定本车及前车的行驶状态；GPS测速模块用于实时获取本车车速，当车速低于设定阈值时，开启视频处理模块，反之关闭视频处理模块以节省运算资源；显示模块和语音提示模块通过用户图形界面模块实时提供前车的动态信息。本发明基于低成本的安卓平台开发，具有低成本、一体化、一键安装、维护简单、方便快捷的优点。

Description

一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统

技术领域

本发明涉及数字图像处理、辅助行车领域，具体地，涉及一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统。

背景技术

随着现代城市的高速发展，中国汽车保有量不断提高，汽车已逐渐融入到了人们的生活之中，汽车在带给我们极大便利的同时，也带来诸如堵车，停车难等问题，特别是在城市主干道路上，拥堵问题经常发生。在拥堵路段或在路口等待交通信号灯时，司机需要随时注意前车启停状态，以保证车流顺畅有序，但漫长枯燥的等待里，司机难免分神，以至没能及时注意前方车流情况，进一步加剧道路拥堵。

经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利申请号：201020296525.1，公开了一种检测与前车相对距离来获取前车动态的系统。中国发明专利申请号：200610081240.4，公开了一种停车等待语音提示系统。上述专利主要集中在利用传感器测量与前车相对距离，再利用这个相对距离信息判定前车动态。但要想比较精确地获取与前车相对距离，对传感器是有一定要求的，对于视觉测距，需要获取图像深度信息，普通的单目摄像头，如常见的安卓手机上配备的摄像头，是无法获取图像深度信息，需采用双目摄像头或立体视觉摄像头，这无疑增加了系统成本，对于停车等待提醒系统，大部分用户不太愿意投入太多的资金，况且还有随之而来的专人安装、维护问题等，故上述专利的可操作性和实用性不强。

随着移动互联网时代的到来，移动设备如雨后春笋般层出不穷，而安卓作为移动平台的主流操作系统，以其开源性、开放性、软件兼容性等优点，吸引的越来越多的开发人员。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，该系统利用安卓平台丰富的资源，具有低成本、一体化、一键安装、维护简单、方便快捷等优点。

为实现以上目的，本发明提供一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，包括：视频采集模块、视频处理模块、GPS测速模块、用户图形界面模块、语音提示模块及显示模块，其中：

所述视频采集模块，用于采集车辆前方路况信息，并将原始视频图像数据传输到所述视频处理模块；

所述视频处理模块，用于对所述视频采集模块采集的原始视频图像数据进行预处理、背景差分运算，以判定本车是否已处于停车等待状态，以及判定前车是否已起步行驶，并将处理结果传输给所述语音提示模块和所述显示模块；

所述GPS测速模块，用于测定当前车速，并根据当前车速打开或关闭所述视频处理模块以节省计算资源，为其他程序如导航软件、行车记录软件留出足够运行空间；

所述语音提示模块和所述显示模块用于处理所述视频处理模块结果，当前车起步行驶时，通过所述用户图形界面模块给予司机提示，实现停车等待驾驶提醒功能。

优选地，所述的视频采集模块采用安卓设备后置摄像头，正对道路前方，采集前方路况信息。

优选地，所述的视频处理模块采用背景差分方法检测运动目标，通过图像预处理、背景建模、背景差分、二值化判定前车动态。

更优选地，所述的视频处理模块包含两个部分，即判定本车是否停车和前车是否已起步行驶；具体的：对于本车是否停车部分，若判定本车已经处于停车等待状态，则进入下一阶段，前车是否起步行驶，否则一直循环等待；同样的，对于前车是否已起步行驶部分，若判定前车已经起步行驶，则触发系统调用所述用户图像界面模块，输出提示信息，否则一直循环等待。

优选地，所述的GPS测速模块采用安卓设备GPS，根据当前车速打开或关闭所述视频处理模块，具体的：将滤波后的GPS测速结果与设定阈值比较，当车速低于设定阈值时，开启所述视频处理模块；反之，当车速高于设定阈值时，关闭所述视频处理模块；所述的阈值可以根据实际需要进行设定。

优选地，所述语音提示模块和显示模块是通过所述用户图像界面模块实现，具体的：当系统检测到前车已起步行驶时，将触发所述用户图像界面模块在安卓设备显示屏上显示并发出提示音，提示司机此时应准备起步行驶；当司机起步后速度大于设定阈值时，所述GPS测速模块触发所述用户图像界面模块关闭所述语音提示模块和所述显示模块，避免给司机带来不必要的困扰。

优选地，所述系统支持后台同步运行，司机可随时切换到其他界面且不影响本系统的正常运行。

优选地，所述系统实现平台为安卓设备，并不仅限于安卓手机，可以是搭载安卓系统的其他移动设备，如行车记录仪、平板电脑，但其配置需满足一定要求。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、基于安卓平台丰富的硬件资源开发，结合现有图像处理技术，实现停车等待驾驶提醒功能。

2、使用时在车上无需安装额外装置，只需利用现有安卓设备，如安卓手机、安卓平板电脑或是搭载安卓系统的行车记录仪，即可轻松实现，是真正的低成本驾驶提醒系统。

3、一键安装与卸载，省去专人安装与维护费用。

4、使用过程中无需人工干预，保证司机行车安全。

5、系统支持后台同步运行，司机可随时切换到其他界面且不影响本系统的正常运行。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明较佳实施例的系统架构示意图；

图2为本发明实施例中用户图像界面模块显示界面；

图3为本发明实施例中安卓设备在车内安装示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，包括视频采集模块、视频处理模块、GPS测速模块、用户图形界面模块、语音提示模块及显示模块。本发明一实施例中安卓平台采用搭载安卓系统行车记录仪。其中：

所述安卓设备的配置参数如下表1：

表1 本实施例所使用安卓平台配置参数表

硬件	参数	配置描述
			CPU型号	A10双核1.2G HZ	本发明安卓设备CPU不能低于此配置
内存RAM	512M	本发明安卓设备RAM不能低于此配置
			内存ROM	4G
安卓系统版本	4.0.4	本发明安卓设备系统最低版本为4.0
			SD卡	TF卡，最高可扩展32G
屏幕	4.7寸800*480	本发明显示大小设定为640*480
			后置摄像头	800万像素，720P	本发明只使用前置摄像头
前置摄像头	200万像素
			GPS	1575.42MHZ

本实施例中，所述安卓设备安装在车内后视镜上(显示屏幕为特殊材质，可取代后视镜)，后置摄像头面对道路正前方，显示屏幕面对司机，如图3所示，设备供电方式为车载OBD接口供电，将车辆OBD接口接入安卓设备OBD接口即可供电。

本实施例中，所述视频采集模块为1个单目摄像头，采用安卓设备的后置摄像头，用于采集车辆前方路况，并将采集到的视频图像传输给所述视频处理模块。

本实施例中，所述视频处理模块用于对所述视频处理模块采集到的原始图像数据进行图像预处理、背景差分运算后，判定本车是否停车及前车是否起步行驶，具体为：

首先将格式为YUV420sp的原始图像数据转为RGB格式，以便后续处理，然后对格式转换后的视频图像进行预处理(如图像灰度化、高斯去噪、阈值分割等)、背景建模、图像差分、二值化等操作，之后进入本车是否停车模块，本车是否已经停车，若输出“否”，代表本车仍在行驶，此时，循环执行本车是否停车模块，直至判断本车已停车，输出“是”，随后进行前车是否起步模块，判断前车是否起步行驶；同样的，若输出“否”，代表前车仍处于静止状态，循环执行前车是否起步模块，直至判定前车已起步行驶，输出“是”，并将结果传递给所述显示模块与所述语音提示模块，进行用户图像界面模块图像与语音提示。

本实施例中，所述GPS测速模块用于测定当前车速，根据当前车速打开或关闭所述视频处理模块，以节省安卓设备计算资源。具体为：

将滤波后的GPS测速结果与设定阈值比较，当车速低于设定阈值时，开启所述视频处理模块；反之，当车速高于设定阈值时，关闭所述视频处理模块。这里的阈值可以根据实际需要进行手动设定，本实施例中，阈值设定为5公里/小时。

本实施例中，所述用户图像界面模块如图2所示，当前车是否起步，视频处理模块检测到前车已起步行驶时，系统将调用用户图像界面模块进行图像提示及语言提示模块进行语音提示，画面中间绿色的“Go”代表图像提示结果，表明此时可起步行驶，与此同时，系统也将调用安卓设备扬声器(语音提示模块)进行语音提示。待车辆起步后，系统将自动关闭图像及语音提示，避免给司机带来不必要的困扰。这里语音提示音可根据实际需要进行设定，本实施例中，提示音设定为连续鸣叫五声。

本实施例具体实施时，如图2-图3所示：

所述GPS测速模块在车辆行驶过程中始终开启，以实时监测当前车速；当司机行驶至拥堵路段或接近交通信号灯路口，速度低于设定阈值(5公里/小时)时，所述GPS测速模块触发系统开启所述视频处理模块；

视频处理模块分为两大部分，即判断本车是否停车和判断前车是否起步行驶，首先所述视频处理模块将从视频采集模块获取的原始图像数据进行预处理、背景建模、图像差分、二值化等处理，然后根据图像处理结果判定本车是否停车，若本车已经处于停车等待，则进入下一阶段，判断前车是否起步行驶，否则一直循环等待，循环终止的条件为系统检测出本车已处于停车等待状态或车速大于设定阈值，所述视频处理模块关闭。当系统进入判定前车是否起步行驶部分时，同样的，若根据图像处理结果，若判定前车已起步，则代表本车可以起步行驶，此时系统将触发所述用户图像界面模块进行提示，否则将一直循环等待，直至系统判定前车已起步行驶或当前车速高于设定阈值，所述视频处理模块关闭；

当接收到来自于所述视频处理模块的提示信息时，系统通过所述用户图像界面模块显示提示信息“Go”，并通过安卓设备扬声器连续发出五声“嘟”的提示音，提示前车已起步，此时司机应准备起步行驶；当司机起步后速度大于设定阈值时，所述GPS测速模块将触发系统关闭所述视频处理模块、所述语音提示模块及所述显示模块，避免给司机带来不必要的困扰。

本发明提供了一种停车等待驾驶提示功能，当本车处于停车状态时(如，处于拥堵路段或等待交通信号灯)，系统可以实时监测前车行驶状态，当判定前车起步行驶时，则向本车驾驶员发出行车提示，否则继续监测前车状态。本发明基于低成本的安卓平台开发，具有低成本、一体化、一键安装、维护简单、方便快捷等优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，其特征在于，所述系统基于安卓平台，包括：视频采集模块、视频处理模块、GPS测速模块、用户图形界面模块、语音提示模块及显示模块，其中：

所述视频采集模块，用于采集车辆前方路况信息，并将原始视频图像数据传输到所述视频处理模块；

所述视频处理模块，用于对所述视频采集模块采集的原始视频图像数据进行预处理、背景差分运算，以判定本车是否已处于停车等待状态，以及判定前车是否已起步行驶，并将处理结果传输给所述语音提示模块和所述显示模块；所述的视频处理模块采用背景差分方法检测运动目标，通过图像预处理、背景建模、背景差分、二值化判定前车动态；

所述的视频处理模块包含两个部分，即判定本车是否停车和前车是否已起步行驶；

对于本车是否停车部分，若判定本车已经处于停车等待状态，则进入下一阶段，前车是否起步行驶，否则一直循环等待；

同样的，对于前车是否已起步行驶部分，若判定前车已经起步行驶，则触发系统调用所述用户图像界面模块，输出提示信息，否则一直循环等待；

所述GPS测速模块，用于测定当前车速，并根据当前车速打开或关闭所述视频处理模块以节省计算资源，为其他程序留出足够运行空间；所述的GPS测速模块采用安卓设备GPS，根据当前车速打开或关闭所述视频处理模块：将滤波后的GPS测速结果与设定阈值比较，当车速低于设定阈值时，开启所述视频处理模块；反之，当车速高于设定阈值时，关闭所述视频处理模块；

所述语音提示模块和所述显示模块用于处理所述视频处理模块结果，当前车起步行驶时，通过所述用户图形界面模块给予司机提示，实现停车等待驾驶提醒功能；所述语音提示模块和显示模块是通过所述用户图像界面模块实现，当系统检测到前车已起步行驶时，将触发所述用户图像界面模块在安卓设备显示屏上显示并发出提示音，提示司机此时应准备起步行驶；当司机起步后速度大于设定阈值时，所述GPS测速模块触发所述用户图像界面模块关闭所述语音提示模块和所述显示模块，避免给司机带来不必要的困扰。

2.根据权利要求1所述的一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，其特征在于，所述的视频采集模块采用安卓设备后置摄像头，正对道路前方，采集前方路况信息。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种基于安卓的低成本停车等待驾驶提醒系统，其特征在于，所述系统支持后台同步运行，随时切换到其他界面且不影响本系统的正常运行。