CN108725349B - 一种车外光线检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车外光线检测方法和装置。其中，检测方法包括：获取车载摄像头拍摄的图像；对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值；根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。因此，该方法能够替代阳光传感器来检测车外光线。故，该检测方法检测车外光线，无需在车辆内部安装阳光传感器，因此，利用该车外光线检测方法有利于降低整车硬件成本以及车辆内部零部件的布置难度，此外，由于减少了车辆的硬件部件，因此，减少了整车总量，有利于降低油耗。

Description

一种车外光线检测方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种车外光线检测方法和装置。

背景技术

目前，在汽车领域，为了检测车外光线，通常需要在车辆内部例如车辆仪表板上安装阳光传感器，利用该阳光传感器内部的光电二极管检测车外光线变化，将光信号转换为电信号，然后将电信号输出至自动空调或车身控制单元，用于空调的自动调节或大灯系统的自动开关。

然而，阳光传感器为独立硬件设备，安装在车辆内，会增加车辆的整车成本以及周边零部件的布置难度，而且还会增加整车重量，如此，会增加油耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车外光线检测方法和装置，以替代阳光传感器来检测车外光线的变化，进而降低整车成本、减轻整车重量，减少油耗，以及降低周边零部件布置难度。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种车外光线检测方法，包括：

获取车载摄像头拍摄的图像；

对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值；

根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。

可选地，所述对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值，具体包括：

结合车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值。

可选地，在对所述图像进行处理之前，还包括：获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况。

可选地，所述获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积，具体包括：

获取车载摄像头拍摄图像时的时间信息以及车辆所处的地理位置信息；

根据所述时间信息和车辆所处的地理位置信息确定阳光与地面的照射角度；

根据所述阳光与地面的照射角度与车载摄像头拍摄图像时的车身姿态信息获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积。

可选地，在对所述图像参数值进行补偿处理之前，所述方法还包括：

预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系。

可选地，所述预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，具体包括：

获取利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压，以及对通过车载摄像头拍摄的不同场景下的图像进行处理，得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值；

对不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值及其对应的电压进行多元线性回归分析，得到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系。

可选地，所述得到与车外光线强度对应的电压之后，所述方法还包括：

将所述与车外光线强度对应的电压传输至自动空调以使所述自动空调调节温度和风量；

和/或；

将所述与车外光线强度对应的电压传输至车身控制单元，以使所述车身控制单元控制车灯的开关。

一种车外光线检测装置，包括：

第一获取单元，用于获取车载摄像头拍摄的图像；

第一处理单元，用于对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值；

第二处理单元，用于根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。

可选地，所述装置还包括：

第二获取单元，用于获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况，并通知所述第一处理单元结合获取到的车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况对图像进行处理。

可选地，所述装置还包括：

标定单元，用于预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，并通知所述第二处理单元利用该关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。

可选地，所述标定单元具体包括：

获取子单元，利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压；

图像处理子单元，用于对通过车载摄像头拍摄的不同场景下的图像进行处理，得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值；

多元线性回归分析子单元，用于对不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值及其对应的电压进行多元线性回归分析，得到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系。

可选地，所述装置还包括：

传输单元，用于将所述与车外光线强度对应的电压传输至自动空调以使所述自动空调调节温度和风量；

和/或；

将所述与车外光线强度对应的电压传输至车身控制单元，以使所述车身控制单元控制车灯的开关。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

通过以上技术方案可知，本发明提供的车外光线检测方法通过对车载摄像头拍摄的图像进行处理得到表征车外光线强度的图像参数值，例如：亮度、色调、饱和度和对比度，然后根据预先标定的车外光线强度的图像参数值与电压之间的关系对图像参数值进行补偿处理，从而得到与车外光线强度对应的电压。如此，该车外光线检测方法能够利用图像参数值即可检测到车外光线，因此，该方法能够替代阳光传感器来检测车外光线。故，利用本发明提供的车外光线检测方法检测车外光线，无需在车辆内部安装阳光传感器，因此，利用该车外光线检测方法有利于降低整车硬件成本以及车辆内部零部件的布置难度，此外，由于减少了车辆的硬件部件，因此，减少了整车总量，有利于降低油耗。

附图说明

为了清楚地理解本申请的技术方案，下面将描述本申请具体实施方式时用到的附图做一简要说明。

图1是本申请实施例提供的一种车外光线检测方法流程示意图；

图2是本申请实施例提供的车外光线检测系统框架示意图；

图3是本申请实施例提供的一种车外光线检测装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种车外光线检测方法流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S11、获取车载摄像头拍摄的图像：

为了减少安装在车辆上的零部件的数量，本申请实施例可以利用车辆上已有的零部件来应用于本申请实施例，即本申请实现对汽车上已有零件系统的扩展应用。基于此，本步骤获取的图像为车载摄像头拍摄的图像。

作为示例，该车载摄像头可以为后视摄像头、全景影像摄像头和用于主动安全的前视摄像头中的任意一种。

S13、对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值：

本申请提供的车外光线检测方法是利用图像参数值能够表征光线强度的基本原理实现的。基于该原理，本步骤需要对上述获取到的车载摄像头拍摄的图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值。

在本申请实施例中，用于表征车外光线强度的图像参数值可以为一个参数值，也可以为多个参数值。

作为示例，本申请中，用于表征车外光线强度的图像参数值可以包括亮度、色调、饱和度和对比度中的至少一个。

需要说明，由于外界环境例如天气情况(晴天或雨天的光线强度有很大区别)以及光照情况都会影响图像的参数值，所以，作为本申请的一示例，可以结合车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况对上述拍摄的图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值。为此，作为本申请的一具体示例，为了能够较为准确地对图像参数值进行处理，在执行步骤S13之前，还可以包括以下步骤S12：

S12、获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或车载摄像头拍摄图像时的天气状况：

作为本申请的一具体实施例，为了实现汽车已有零部件的扩展应用，车载摄像头拍摄图像时的天气状况可以通过设置在车辆内的娱乐系统获取。

另外，车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积与车载摄像头拍摄图像时的时间、车辆所处的地理位置以及车身姿态信息有关。作为示例，获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积，可以通过以下步骤完成：

A1、获取车载摄像头拍摄图像时的时间信息以及车辆所处的地理位置信息：

需要说明，由于阳光强度与季节和一天中的时间段都相关，例如，冬天和夏天的阳光强度不同，早晨和中午的阳光强度不同，所以，车载摄像头拍摄图像时的时间信息要精确到哪一天以及几点，所以，车载摄像头拍摄图像时的时间信息包括车载摄像头拍摄图像时的日期和时钟信息。

作为示例，可以通过车辆内的娱乐系统获取车载摄像头拍摄图像时的时间信息。

此外，若汽车内设置有导航系统，则车辆所处的地理位置信息可以通过车辆内的导航系统获得。车辆所处的地理位置信息可以具体为车辆所处的经纬度坐标。如此，本申请实施例通过复用车辆内已有的零部件无需新增新的零部件即可获取到车载摄像头拍摄图像时的时间信息以及车辆所处的地理位置信息。

A2、根据所述时间信息和车辆所处的地理位置信息确定阳光与地面的照射角度。

A3、根据所述阳光与地面的照射角度与车载摄像头拍摄图像时的车身姿态信息获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积：

需要说明，在本申请实施例中，车身姿态信息为大地坐标上车头朝向信息。例如，车头朝向东、南、西、北、东北、东南、西北和西南。该车身姿态信息可以根据导航路径计算得到。

S15、根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压：

作为示例，预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系可以用以下公式表示：

λ*K+t＝V；

其中，λ为线性系数；

K为用于表征车外光线强度的图像参数值；

t为常量；

V为车外光线强度对应的电压。

对图像参数值进行补偿处理的过程可以具体为：将上述公式中的K替换为步骤S13得到的图像参数值，然后利用上述公式进行计算，如此实现对图像参数值的补偿处理，计算结果即为与车外光线强度对应的电压。

作为本发明的一具体实施例，本发明提供的车外光线检测方法在步骤S15之前，还可以包括以下步骤S14。

S14、预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系：

作为一示例，步骤S14的具体实现方式可以包括以下步骤：

S141、获取利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压，以及对通过车载摄像头拍摄的不同场景下的图像进行处理，得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值：

首先介绍一下本申请实施例所述的场景。本申请实施例所述的场景由天气状况、阳光照射角度和车身姿态信息等多个元素组成。设定天气状况分为晴天、阴天、多云、雨天等m种状况，阳光照射角度以一定角度为一个区间，从日出到日落180°共划分为n个区间，车身姿态信息根据方位角的不同划分为l种车身姿态信息，其中，l、m和n均为正整数。如此，将上述设定的天气状况、阳光照射角度和车身姿态信息组合共形成l*m*n种场景。

作为示例，作以下设定：天气场景简化为晴天和多云两种场景，阳光照射角度以为15为一个区间，从日出到日落180°共划分为12个区间，车头朝向根据东、南、西、北、东南、东北、西南、西北等8个方位划分为8种朝向，对呈180°对称的合并为一种，则车头朝向共划分为4种朝向，则如此共形成2*12*4＝96种场景。

为了标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，需要利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压，而且还需要利用车载摄像头在不同场景下拍摄图像，并对不同场景下的图像进行处理，从而得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值。

根据上述示例，利用阳光传感器对上述96种场景进行测试，得到96组电压值V，其中，V＝{V1,V2,V3,......,V 96}；标号1、2、3、……,96表示不同的场景。

同样，利用车载摄像头在上述96种场景下分别拍摄图像，并对该96种场景下拍摄的图像进行处理，从而得到该96种场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值K，在本申请实施例中，设定用于表征车外光线强度的图像参数值为4个，分别表示为a、b、c和d，例如可以分别为亮度、色调、饱和度和对比度。在该示例中，用于表征车外光线强度的图像参数值K可以表示为如下：

上述所述的每个场景下的电压和用于表征车外光线强度的图像参数值可以对相同场景下多次测试取平均值获取。

S142、对不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值及其对应的电压进行多元线性回归分析，得到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系：

作为示例，本步骤可以具体为：通过SPSS软件(statistical product andservice solutions，统计产品与服务解决方案软件)的多元线性分析的方法实现，将96组不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值以及96组不同场景下的电压值作为自变量输入SPSS软件，根据设置条件，SPSS软件会自动返回拟合后的线性回归方程λ*K+t＝V，由此可以得到线性回归方程λ*K+t＝V中的系数λ和常量t。

需要说明，输入数据时，应当注意同一场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值与电压值之间的一一对应关系。

此外，在多元线性回归分析过程中，若用于表征车外光线强度的图像参数值为多个，则拟合得到的系数λ也为多个，该多个系数分别对应不同的图像参数值。

另外，在本申请实施例中，可以是一个场景对应一个用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，如此，在利用该关系对图像参数值进行补偿处理之前，需要确定当前场景，然后根据该当前场景去查找对应的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系。利用每个场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度的电压值之间的关系对图像参数值进行补偿处理得到的结果较为准确。

需要说明，由于场景由天气状况、阳光照射角度和车身姿态信息等多个元素组成，而阳光照射角度是由拍摄图像时的时间和车辆所处的地理位置信息决定。所以，可以根据车载摄像头拍摄图像时的天气状况、时间、车辆所处的地理位置信息以及车身姿态信息来确定当前场景。

此外，也可以是所有场景通用一个用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，如此，在利用该关系对图像参数值进行补偿处理时，无需确定当前场景，补偿处理过程较为简单，但是相较于上一种实现方式，补偿处理结果的误差可能较大。

S17、将所述与车外光线强度对应的电压传输至自动空调以使所述自动空调调节温度和风量；和/或；将所述与车外光线强度对应的电压传输至车身控制单元，以使所述车身控制单元控制车灯的开关：

本步骤可以具体为：将所述与车外光线强度对应的电压通过CAN(ControllerArea Network，控制器局域网络，是车辆电子控制间常用的通信协议)总线传输至自动空调(ATC，Auto Temperature Controller，能根据外界温度以及外部光线变化自动控制乘客舱内温度变化)，以使自动空调根据该电压信号自动调节温度和风量。

将所述与车外光线强度对应的电压通过CAN总线传输至车身控制单元(BCM，BodyControl Module，控制灯光和门锁等)，以使车身控制单元控制车灯的开启和关闭。

以上为本申请实施例提供的车外光线检测方法的具体实施方式。在该具体实施方式中，通过对车载摄像头拍摄的图像进行处理得到表征车外光线强度的图像参数值，例如：亮度、色调、饱和度和对比度，然后根据预先标定的车外光线强度的图像参数值与电压之间的关系对图像参数值进行补偿处理，从而得到与车外光线强度对应的电压。如此，该车外光线检测方法能够利用图像参数值即可检测到车外光线，因此，该方法能够替代阳光传感器来检测车外光线。故，利用本发明提供的车外光线检测方法检测车外光线，无需在车辆内部安装阳光传感器，因此，利用该车外光线检测方法有利于降低整车硬件成本以及车辆内部零部件的布置难度，此外，由于减少了车辆的硬件部件，因此，减少了整车总量，有利于降低油耗。

此外，本申请实施例提供的车外光线检测方法可以基于设置在车辆内的已有零部件来实现，如此，该方法实现了车辆上已有零部件的扩展应用。作为示例，本申请实施例提供的车外光线检测方法的执行过程可以由能够执行图像处理的娱乐控制单元来执行。即将车外光线检测装置集成在娱乐控制单元上，如此，基于现有零部件，本申请实施例提供的车外光线检测系统框架示意图可以如图2所示，其包括摄像头21、娱乐控制单元22、空调控制器23和车身控制器24。

其中，摄像头21用于拍摄图像，并把拍摄的图像传输至娱乐控制单元22，

娱乐控制单元22用于执行上述车外光线检测方法所述的各个步骤，并把最终得到的与车外光线强度对应的电压信号传输至空调控制器23和车身控制器24。除此之外，娱乐控制单元22还能够获取日期和时钟信息以及天气状况信息、此外，娱乐控制单元22还具有导航功能，如此，能够获取车辆的地理位置以及根据导航路径计算车身姿态信息。

基于上述实施例提供的车外光线检测方法，本申请实施例还提供了车外光线检测装置的具体实施方式。

图3是本申请实施例提供的车外光线检测装置结构示意图。如图3所示，该装置包括以下单元：

第一获取单元31，用于获取车载摄像头拍摄的图像；

第一处理单元33，用于对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值；

第二处理单元35，用于根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。

作为本发明的一具体实施例，为了在图像处理时，能够得到更加准确的用于表征车外光线强度的图像参数值，本申请实施例所述的车外光线检测装置还可以包括：

第二获取单元32，用于获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况，并通知所述第一处理单元33结合该获取到的车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况对图像进行处理，以得到更加准确的用于表征车外光线强度对应的电压。

作为本申请的另一具体实施例，为了能够较为准确地获取到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，本申请实施例所述的车外光线检测装置还可以包括：

标定单元34，用于预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，并通知所述第二处理单元35利用该关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。

作为本申请的更具体实施例，上述所述的标定单元34可以具体包括：

获取子单元341，利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压；

图像处理子单元342，用于对通过车载摄像头拍摄的不同场景下的图像进行处理，得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值；

多元线性回归分析子单元343，用于对不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值及其对应的电压进行多元线性回归分析，得到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系。

为了能够利用获取的电信号对空调的温度和风量以及车灯的开闭进行控制，上述所述的车外光线检测装置还可以包括：

传输单元37，用于将所述与车外光线强度对应的电压传输至自动空调以使所述自动空调调节温度和风量；

和/或；

将所述与车外光线强度对应的电压传输至车身控制单元，以使所述车身控制单元控制车灯的开关。

以上为本申请实施例提供的车外光线检测装置的具体实施方式。该车外光线检测装置可以替代阳光传感器实现对车外光线的检测。而且，该车外光线检测装置可以为一软件程序，如此，该车外光线检测装置可以集成在车辆内已有的零部件如娱乐控制单元上。因此，利用该车外光线检测装置有利于降低整车硬件成本以及车辆内部零部件的布置难度，此外，由于减少了车辆的硬件部件，因此，减少了整车总量，有利于降低油耗。

Claims (8)

1.一种车外光线检测方法，其特征在于，包括：

获取车载摄像头拍摄的图像；

对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值；

预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，具体包括：获取利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压，以及对通过车载摄像头拍摄的不同场景下的图像进行处理，得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值；对不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值及其对应的电压进行多元线性回归分析，得到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系；

根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压。

2.根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于，所述对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值，具体包括：

结合车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值。

3.根据权利要求 2 所述的方法，其特征在于，在对所述图像进行处理之前，还包括：获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况。

4.根据权利要求 3 所述的方法，其特征在于，所述获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积，具体包括：

获取车载摄像头拍摄图像时的时间信息以及车辆所处的地理位置信息；

根据所述时间信息和车辆所处的地理位置信息确定阳光与地面的照射角度；

根据所述阳光与地面的照射角度与车载摄像头拍摄图像时的车身姿态信息获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积。

5.根据权利要求 1-4 任一项所述的方法，其特征在于，所述得到与车外光线强度对应的电压之后，所述方法还包括：

将所述与车外光线强度对应的电压传输至自动空调以使所述自动空调调节温度和风量；和/或；

将所述与车外光线强度对应的电压传输至车身控制单元，以使所述车身控制单元控制车灯的开关。

6.一种车外光线检测装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取车载摄像头拍摄的图像；

第一处理单元，用于对所述图像进行处理，得到用于表征车外光线强度的图像参数值；

第二处理单元，用于根据预先标定的用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压；

标定单元，用于预先标定用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系，并通知所述第二处理单元利用该关系对所述图像参数值进行补偿处理，得到与车外光线强度对应的电压；

所述标定单元具体包括：

获取子单元，利用阳光传感器测试不同场景下的车外光线强度对应的电压；

图像处理子单元，用于对通过车载摄像头拍摄的不同场景下的图像进行处理，得到不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值；

多元线性回归分析子单元，用于对不同场景下的用于表征车外光线强度的图像参数值及其对应的电压进行多元线性回归分析，得到用于表征车外光线强度的图像参数值与车外光线强度对应的电压之间的关系。

7.根据权利要求 6 所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取单元，用于获取车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况，并通知所述第一处理单元结合获取到的车载摄像头取景区域内的等效阳光照射面积和/或天气状况对图像进行处理。

8.根据权利要求 6-7 任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

传输单元，用于将所述与车外光线强度对应的电压传输至自动空调以使所述自动空调调节温度和风量；

和/或；

将所述与车外光线强度对应的电压传输至车身控制单元，以使所述车身控制单元控制车灯的开关。

Images