CN108583237A - 汽车智能电子防眩系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车智能电子防眩系统及控制方法，通过采集驾驶员人眼前方的场景图像后，查找获得场景图像中的强光点位置，进而计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率，实现定点遮光的效果，同时让强光点以外的景物光线无障碍达到人眼，在实现消除人眼的炫目效应的同时，可以保证大部分视野仍然清晰可见，有利于驾驶员的安全行驶。本发明作为一种性能优良的汽车智能电子防眩系统及控制方法可广泛应用于汽车行业中。

Description

汽车智能电子防眩系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车领域的防眩光技术，特别是涉及汽车智能电子防眩系统及控制方法。

背景技术

当汽车驾驶员在驾驶时，常常要受到来自其他汽车的灯光的干扰，形成眩目效应。眩目效应会严重影响驾驶员的视野，对安全驾驶埋下隐患。

为了防眩光，人们使用了很多措施。例如使用透光或反光玻璃，使之在遇到强光时，使之自动降低透光率或反光率，从而阻隔强光进入驾驶员眼睛，从而达到防眩光目的。但是这类方案具有以下缺陷：这类方案是通过降低“整块”玻璃的透光率或反光率来阻隔强光的，所以它在降低强光进入的同时，会无差别地阻隔其它有用光线，从而导致驾驶员的整个视野变得更暗了，而且强光越大视野越暗。这种方案实际上是将“光线太强而看不清”的问题转化为“光线太暗而看不清”，并没有真正解决眩光问题，仍然不利于驾驶员的安全驾驶。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供汽车智能电子防眩系统及控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

汽车智能电子防眩系统，包括控制器、摄像单元以及设置在驾驶员人眼前方的电控点阵遮光板，所述控制器分别与摄像单元和电控点阵遮光板连接；

所述摄像单元用于采集驾驶员人眼前方的场景图像；

所述电控点阵遮光板包括多个透光率可调的遮光点；

所述控制器用于实时获取摄像单元采集的场景图像，查找获得场景图像中的强光点位置，进而计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

进一步，所述电控点阵遮光板设置在汽车前挡风玻璃上。

进一步，所述电控点阵遮光板采用点阵式液晶面板或点阵式电致变色玻璃。

进一步，所述摄像单元包括眼镜框以及设置在眼镜框上的至少一个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述摄像头与控制器连接。

进一步，所述摄像单元包括多个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述多个摄像头位于驾驶员身外两侧且与驾驶员人眼之间均具有间隔；

所述控制器具体用于：

实时获取多个摄像头采集的场景图像，查找获得多个摄像头同一时刻采集的场景图像中的各强光点位置，进而基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

进一步，所述摄像单元包括多个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述多个摄像头位于电控点阵遮光板附近；

所述控制器具体用于：

实时获取多个摄像头采集的场景图像，查找获得多个摄像头同一时刻采集的场景图像中的各强光点位置，进而基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

汽车智能电子防眩控制方法，包括以下步骤：

采集驾驶员人眼前方的场景图像；

实时根据采集获得的场景图像，查找获得场景图像中的强光点位置；

计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值；

根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

其中，所述电控点阵遮光板设置在驾驶员人眼前方，且电控点阵遮光板包括多个透光率可调的遮光点。

进一步，所述采集驾驶员人眼前方的场景图像的步骤中，采用设置在驾驶员所佩戴的穿戴眼镜的眼镜框上的至少一个摄像头进行图像采集。

进一步，所述采集驾驶员人眼前方的场景图像的步骤中，采用多个位于驾驶员附近且与驾驶员人眼之间均具有间隔的摄像头进行场景图像采集；

所述计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值的步骤，其具体为：

基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值。

进一步，所述采集驾驶员人眼前方的场景图像的步骤中，采用多个位于电控点阵遮光板附近的摄像头进行场景图像采集；

所述计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值的步骤，其具体为：

基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值。

本发明的有益效果是：本发明通过采集驾驶员人眼前方的场景图像后，查找获得场景图像中的强光点位置，进而计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率，实现定点遮光的效果，同时让强光点以外的景物光线无障碍达到人眼，在实现消除人眼的炫目效应的同时，可以保证大部分视野仍然清晰可见，有利于驾驶员的安全行驶。

附图说明

图1是本发明的汽车智能电子防眩系统的结构示意图；

图2是本发明的汽车智能电子防眩系统的原理示意图；

图3是本发明具体实施例中进行遮光处理后的结果示意图；

图4是本发明具体实施例中摄像单元的第一种实施方式示意图；

图5是本发明具体实施例中摄像单元的第二种实施方式示意图；

图6是图5中摄像单元应用到汽车智能电子防眩系统中的位置关系示意图；

图7是本发明具体实施例中摄像单元的第三种实施方式示意图；

图8是本发明的汽车智能电子防眩控制系统的流程图。

具体实施方式

系统实施例

参照图1，汽车智能电子防眩系统，包括控制器100、摄像单元200以及设置在驾驶员人眼前方的电控点阵遮光板300，所述控制器100分别与摄像单元200和电控点阵遮光板300连接；

所述摄像单元200用于采集驾驶员人眼前方的场景图像；

所述电控点阵遮光板300包括多个透光率可调的遮光点；每个遮光点均具有对应的相对坐标值；

所述控制器100用于实时获取摄像单元200采集的场景图像，查找获得场景图像中的强光点位置，进而计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

本发明中，控制器100可以是MCU或DSP或ARM等为中心的运算与控制电路模块，配置对应的外围电路模块即可。图1中的虚线和箭头表示信号及其方向，摄像单元200采集的摄像单元200送给控制器100，控制器100的控制信号发给电控点阵遮光板300，控制其遮光点的透光率。

本发明的原理示意图如图2所示，图2中，附图标记400表示驾驶员，500表示强光源，一般是指对面汽车的强光灯，600表示普通景物；“X”表示眩光光线与电控点阵遮光板300的交点，也称电控点阵遮光板300上的眩光入射点，“Y”为某个普通景物穿过电控点阵遮光板300入射到驾驶员400人眼的入射点。

本发明原理如下：强光源500透过电控点阵遮光板300的“X”点，照射到摄像单元200，处理器对摄像单元200的图像进行分析，发现视野存在眩光点，于是计算找到“X”点的所在电控点阵遮光板300中的坐标位置，并向电控点阵遮光板300发送控制信号，使“X”点的透光率降低，直到从摄像单元200中再次采得的图像中对应的原强光源的亮度不再超出预设的人眼舒适范围，例如将透光率调节成50％甚至更低，直至0。而对于普通景物600，它的入射点“Y”则不做降低透光率处理，所以不影响其目视清晰度，对其他的所有非眩光景物都这样处理。这样，驾驶者的视野中，仅仅损失了有限的强光源区域，其他的大部分得以保留。结果如图3所示，图3中黑色方块区域表示已遮光，图中虚线表示弱化后的光线，最终效果是：驾驶员除了看不到了对面的强光源500本身，但是能看清以外的所有其他普通景物600。因此，应用本发明技术方案后，可以针对性地调节电控点阵遮光板300上的遮光点的透光率，从而在大部分视野仍然清晰可见的情况下，消除人眼的炫目效应，有利于驾驶员的安全行驶。

进一步作为优选的实施方式，所述电控点阵遮光板300设置在汽车前挡风玻璃上。这种设置方式最为简单、方便。

另外，电控点阵遮光板300也可以通过悬挂等方式设置于人眼前方，例如，竖直悬挂在人眼前方，这种方式使得控制器的计算过程更为简单。

实际应用中，可以根据需要，任意调节电控点阵遮光板300的位置，只要电控点阵遮光板300是设置在人眼前方，可以实现挡光目的即可。

进一步作为优选的实施方式，所述电控点阵遮光板300采用点阵式液晶面板或点阵式电致变色玻璃。电控点阵遮光板300也可以采用由其他任何用电控制透光特性的材料制造而成的点阵式的玻璃面板。

电控点阵遮光板300上有成千上万个遮光点，每个点都有相对坐标值，每个遮光点的透光率可根据坐标值被外部电路独立地控制，控制成透光或不透光。电控点阵遮光板300可以是独立外置的，也可以是与挡风玻璃做成一体的。

进一步作为优选的实施方式，如图4所示，摄像单元200采用第一种实施方式，所述摄像单元200包括眼镜框201以及设置在眼镜框上的至少一个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述摄像头与控制器100连接，具体可以采用有线或无线通信方式进行通信。图4中，附图标记202、203、204分别表示设置在眼镜框201不同位置的摄像头放置点，205表示驾驶员的头部。每个摄像头放置点可以放置一个或多个摄像头。图4的方案中，摄像头尽量与人眼接近，从而摄像头采集的场景图像即为人眼观察到的场景图像，这情况下当控制器100控制电控点阵遮光板300，达到图像中没有强光点出现时就可以认为眼睛看不到强光了。本实施方式中，控制器100直接根据摄像头采集的场景图像，计算获得强光点位置在电控点阵遮光板300中的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。这种方式，控制器100进行图像处理和计算的运算量可以大大减少，从而计算速度更快，提高了本防眩系统的工作效率。

进一步作为优选的实施方式，如图5所示，摄像单元200采用第二种实施方式，所述摄像单元200包括多个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述多个摄像头位于驾驶员身外两侧且与驾驶员人眼之间均具有间隔；

所述控制器100具体用于：

实时获取多个摄像头采集的场景图像，查找获得多个摄像头同一时刻采集的场景图像中的各强光点位置，进而基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

图5中，A、B、C、D均表示摄像头，E、F分别表示驾驶员的右眼和左眼，本实施方式中，摄像头没有设置在人眼附近，与人眼有一定距离，因此摄像头采集到的图像中，强光点与人眼观察到的实际强光点并不重叠。图6是图5中摄像单元200与电控点阵遮光板300和强光源500的位置关系图。进一步，图6中为便于表达，摄像头A、B、C、D与驾驶员人眼E、F位于同一平面。图6中，A’、B’、C’、D’分别表示强光源500相对于摄像头A、B、C、D在电控点阵遮光板300的入射点，类似地，E’、F’分别表示右眼E和左眼F在电控点阵遮光板300的入射点。由图中看出，摄像头与眼睛的入射点并不重合，由于摄像头、人眼、电控点阵遮光板300的空间几何位置是相对固定的，根据这些已知的立体几何关系，再通过比对强光源500在各个摄像头中的图像中的位置差异，基于现有技术的推导水平，可以逆向推导出强光源500穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置，控制器100控制这些位置的遮光点使其变成遮光，即可达到人眼的防眩光目的。

进一步作为优选的实施方式，如图7所示，摄像单元200采用第三种实施方式，所述摄像单元200包括多个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述多个摄像头位于电控点阵遮光板300附近；具体的，多个摄像头可以挨着电控点阵遮光板300，也可以与电控点阵遮光板300均有间隔；

所述控制器100具体用于：

实时获取多个摄像头采集的场景图像，查找获得多个摄像头同一时刻采集的场景图像中的各强光点位置，进而基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

图7中，摄像头放置离眼睛较远的位置，而且纵向上它不与强光源500分别居于电控点阵遮光板300两侧，而是与电控点阵遮光板300基本处于一个平面，图中A”、B”、C”、D”分别是摄像头，摄像头向前方取景，F”为强光源相对于人眼在电控点阵遮光板300的入射点。由于位置的关系，摄像头采集的图像中将不会出现电控点阵遮光板300或其轮廓的，也自然不会有类似图6那样的强光源对于摄像头在电控点阵遮光板上的入射点。但是即使不依赖这些入射点，仍可以推导出强光源500相对于人眼在电控点阵遮光板300上的入射点位置F”的，因为基于现有技术的处理水平，可以采用很多种算法，基于多个二维图片重建三维立体关系，即基于多个摄像头采集的图像，重建多个摄像头与强光源之间的三维立体关系，从而结合位置相对固定的驾驶员人眼的位置关系，可以计算获得入射点位置F”的相对坐标值。从而控制器100控制入射点位置F”处的遮光点使其变成遮光，即可达到人眼的防眩光目的。

综上所述，本方案采用了定点遮光的方法实现了汽车的智能防眩光，通过对摄像单元200采集的场景图像进行处理后，计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置，从而将该入射位置处的遮光点的透光率调低，实现定点遮光的效果，同时让强光点以外的景物光线无障碍达到人眼，在实现消除人眼的炫目效应的同时，可以保证大部分视野仍然清晰可见，有利于驾驶员的安全行驶。

方法实施例

参照图8，汽车智能电子防眩控制方法，包括以下步骤：

S1、采集驾驶员人眼前方的场景图像；

S2、实时根据采集获得的场景图像，查找获得场景图像中的强光点位置；

S3、计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置的相对坐标值；

S4、根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

其中，所述电控点阵遮光板300设置在驾驶员人眼前方，且电控点阵遮光板300包括多个透光率可调的遮光点。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1中，采用设置在驾驶员所佩戴的穿戴眼镜的眼镜框上的至少一个摄像头进行图像采集。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1中，采用多个位于驾驶员附近且与驾驶员人眼之间均具有间隔的摄像头进行场景图像采集；

所述步骤S3，其具体为：

基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置的相对坐标值。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1中，采用多个位于电控点阵遮光板300附近的摄像头进行场景图像采集；

所述步骤S3，其具体为：

基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板300入射到人眼处的入射位置的相对坐标值。

本实施例的汽车智能电子防眩控制方法，用于对本发明系统实施例提供的汽车智能电子防眩系统进行控制，包含该系统中的任意技术特征组合，具备该系统相应的功能和有益效果。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.汽车智能电子防眩系统，其特征在于，包括控制器、摄像单元以及设置在驾驶员人眼前方的电控点阵遮光板，所述控制器分别与摄像单元和电控点阵遮光板连接；

所述摄像单元用于采集驾驶员人眼前方的场景图像；

所述电控点阵遮光板包括多个透光率可调的遮光点；

所述控制器用于实时获取摄像单元采集的场景图像，查找获得场景图像中的强光点位置，进而计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

2.根据权利要求1所述的汽车智能电子防眩系统，其特征在于，所述电控点阵遮光板设置在汽车前挡风玻璃上。

3.根据权利要求1所述的汽车智能电子防眩系统，其特征在于，所述电控点阵遮光板采用点阵式液晶面板或点阵式电致变色玻璃。

4.根据权利要求1所述的汽车智能电子防眩系统，其特征在于，所述摄像单元包括眼镜框以及设置在眼镜框上的至少一个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述摄像头与控制器连接。

5.根据权利要求1所述的汽车智能电子防眩系统，其特征在于，所述摄像单元包括多个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述多个摄像头位于驾驶员身外两侧且与驾驶员人眼之间均具有间隔；

所述控制器具体用于：

实时获取多个摄像头采集的场景图像，查找获得多个摄像头同一时刻采集的场景图像中的各强光点位置，进而基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

6.根据权利要求1所述的汽车智能电子防眩系统，其特征在于，所述摄像单元包括多个用于采集驾驶员人眼前方的场景图像的摄像头，所述多个摄像头位于电控点阵遮光板附近；

所述控制器具体用于：

实时获取多个摄像头采集的场景图像，查找获得多个摄像头同一时刻采集的场景图像中的各强光点位置，进而基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值，最后根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

7.汽车智能电子防眩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集驾驶员人眼前方的场景图像；

实时根据采集获得的场景图像，查找获得场景图像中的强光点位置；

计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值；

根据获得的相对位置坐标值，调节降低对应位置的遮光点的透光率。

其中，所述电控点阵遮光板设置在驾驶员人眼前方，且电控点阵遮光板包括多个透光率可调的遮光点。

8.根据权利要求7所述的汽车智能电子防眩控制方法，其特征在于，所述采集驾驶员人眼前方的场景图像的步骤中，采用设置在驾驶员所佩戴的穿戴眼镜的眼镜框上的至少一个摄像头进行图像采集。

9.根据权利要求7所述的汽车智能电子防眩控制方法，其特征在于，所述采集驾驶员人眼前方的场景图像的步骤中，采用多个位于驾驶员附近且与驾驶员人眼之间均具有间隔的摄像头进行场景图像采集；

所述计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值的步骤，其具体为：

基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值。

10.根据权利要求7所述的汽车智能电子防眩控制方法，其特征在于，所述采集驾驶员人眼前方的场景图像的步骤中，采用多个位于电控点阵遮光板附近的摄像头进行场景图像采集；

所述计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值的步骤，其具体为：

基于多个摄像头、驾驶员人眼以及电控点阵遮光板三者之间的几何位置关系，根据各强光点位置计算获得强光源穿过电控点阵遮光板入射到人眼处的入射位置的相对坐标值。