CN108891416B - 一种车辆安全行驶系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆安全行驶系统，利用中央处理单元、第一图像采集单元、第二图像采集单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元、测距传感器、信号处理电路、报警单元、车辆动力控制单元、车辆制动控制单元、存储单元以及远程监控中心，对汽车前方的环境信息、驾驶员疲劳信息进行采集，以保障汽车行驶安全；其中，第一图像处理单元包括第一图像增强模块、第一图像平滑模块以及第一图像去噪模块，第二图像处理单元包括第二图像增强模块、第二图像平滑模块以及第二图像去噪模块。

Description

一种车辆安全行驶系统
技术领域
本发明涉及交通测试领域，尤其涉及一种车辆安全行驶系统。
背景技术
随着社会与经济的快速发展，汽车的保有量呈逐步增加的趋势，交通安全问题也日益严重。据交管局统计：截止2016年底，全国机动车保有量2.9亿辆，其中汽车1.94亿辆，机动车驾驶人3.6亿人。然而，交通事故也随之呈井喷式增长，世界卫生组织公布的数据显示，全世界每年因道路交通事故死亡人数约有125万，相当于全球每天有3500人因交通事故死亡。数据显示，每年还有几千万人因此而受伤或致残，交通事故也成为了15-29岁年轻人的首要死亡原因。据不完全统计，约有60％的重大交通事故是由驾驶员疲劳驾驶引发的，约有21％的交通事故是由车辆非正常偏离车道引发的，因此驾驶员疲劳状态与车辆行驶中的过程检测成为车辆主动安全迫切需要解决的问题。
目前世界各大汽车主动安全系统开始利用计算机视觉技术检测车辆与道路标识线，而我国在智能车辆和安全辅助驾驶领域研究起步较晚，与国外发达国家相比有一定的差距，很多研究成果还处于理论阶段，商业化程度低下，其主要原因在于多数研究和产品仅针对光照和道路良好的情况，无法适用于驾驶室内室外监控情况的复杂性与个体化差异。
发明内容
因此，为了克服上述问题，本发明提供一种车辆安全行驶系统，利用中央处理单元、第一图像采集单元、第二图像采集单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元、测距传感器、信号处理电路、报警单元、车辆动力控制单元、车辆制动控制单元、存储单元以及远程监控中心，对汽车前方的环境信息、驾驶员疲劳信息进行采集，以保障汽车行驶安全。
根据本发明的一种车辆安全行驶系统，其包括中央处理单元、第一图像采集单元、第二图像采集单元、第一图像处理单元、第二图像处理单元、测距传感器、信号处理电路、报警单元、车辆动力控制单元、车辆制动控制单元、存储单元以及远程监控中心；
其中，报警单元的输入端、车辆动力控制单元的输入端、车辆制动控制单元的输入端、存储单元的输入端以及远程监控中心的输入端分别与中央处理单元的输出端的连接，信号处理电路的输出端、第一图像处理单元的输出端以及第二图像处理单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，测距传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，第一图像采集单元的输出端与第一图像处理单元的输入端连接，第二图像采集单元的输出端与第二图像处理单元的输入端连接。
优选的，测距传感器将测得的距离信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，经过信号处理电路处理后的电压信号为V1，信号处理电路包括电阻R1-R9，电容C1-C2以及集成运放A1-A2；
电阻R1的一端与测距传感器的输出端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R2的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的一端还与电阻R4的一端连接，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R6的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R6的另一端与电容C1的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R7的一端连接，电容C1的另一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R9与电容C2并联后的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R9与电容C2并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R8的一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R8的另一端接地。
优选的，经过信号处理电路处理后的电压信号为V1传输至中央处理单元内设A/D转换的输入端。
优选的，第一图像处理单元包括第一图像增强模块、第一图像平滑模块以及第一图像去噪模块；
其中，第一图像采集单元的输出端与第一图像增强模块的输入端连接，第一图像增强模块的输出端与第一图像平滑模块的输入端连接，第一图像平滑模块的输出端与第一图像去噪模块的输入端连接，第一图像去噪模块的输出端与中央处理单元的输入端连接。
优选的，第二图像处理单元包括第二图像增强模块、第二图像平滑模块以及第二图像去噪模块；
其中，第二图像采集单元的输出端与第二图像增强模块的输入端连接，第二图像增强模块的输出端与第二图像平滑模块的输入端连接，第二图像平滑模块的输出端与第二图像去噪模块的输入端连接，第二图像去噪模块的输出端与中央处理单元的输入端连接。
优选的，第一图像采集单元包括三个CCD相机，分别为第一CCD相机、第二CCD相机以及第三CCD相机，其中，第一CCD相机安装于车辆前方挡风玻璃上，第二CCD相机和第三CCD相机分别安装于车辆两侧后视镜上，第一CCD相机用于采集车辆前方的图像信息，第二CCD相机和第三CCD相机用于采集车辆侧后方的图像信息，第一CCD相机、第二CCD相机以及第三CCD相机均与第一图像处理单元连接；
第二图像采集单元为红外相机，红外相机安装于驾驶室内驾驶位的上方，红外相机用于采集驾驶员的面部图像信息，红外相机与第二图像处理单元连接，第二图像处理单元将采集的面部图像信息进行图像处理后传输至中央处理单元，中央处理单元根据处理后的图像信息判断驾驶员是否疲劳驾驶。
优选的，测距传感器安装于车辆车牌位置处，用于监测车辆在行驶过程中与前车的距离信号，并将距离信号传输至信号处理电路，信号处理电路将距离信号传输至中央处理单元，中央处理单元将距离信号与预设距离阈值S1和预设距离阈值S2进行比较，若距离信号的数值小于阈值S1且大于阈值S2，则中央处理单元控制车辆动力控制单元对车辆进行降速处理，中央处理单元控制报警单元发出报警信号，中央处理单元将第一图像处理单元和第二图像处理单元处理的图像信息均保存至存储单元，同时，将第一图像处理单元和第二图像处理单元处理的图像信息通过无线通讯网络发送至远程监控中心；若距离信号的数值小于或等于阈值S2，则中央处理单元控制车辆制动控制单元对车辆进行制动处理，中央处理单元控制报警单元发出报警信号，中央处理单元将第一图像处理单元和第二图像处理单元处理的图像信息均保存至存储单元，同时，将第一图像处理单元和第二图像处理单元处理的图像信息通过无线通讯网络发送至远程监控中心；若距离信号的数值大于或等于阈值S1，则中央处理单元将第一图像处理单元和第二图像处理单元处理的图像信息均保存至存储单元，同时，将第一图像处理单元和第二图像处理单元处理的图像信息通过无线通讯网络发送至远程监控中心。
优选的，将第一图像采集单元采集的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，第一图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为g(x,y)，其中，
Figure GDA0002167440510000031
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为[ln2k，lnk]；
第一图像平滑模块对第一图像增强模块处理后的图像g(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像为p(x,y)，其中，
Figure GDA0002167440510000032
第一图像去噪模块对第一图像平滑模块处理后的图像p(x,y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为s(x,y)，其中，对图像p(x,y)进行预处理后的图像为q(x,y)，
Figure GDA0002167440510000033
s(x，y)＝q(x，y)+q(x-1，y)+q(x，y-1)+q(x+1，y)+q(x，y+1)；
第一图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像s(x,y)传输至中央处理单元。
优选的，将第二图像采集单元采集的图像定义为二维函数k(x,y)，其中x、y是空间坐标，第二图像增强模块对图像k(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为h(x,y)，其中，
Figure GDA0002167440510000041
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为[ln2k，lnk]；
第二图像平滑模块对第二图像增强模块处理后的图像h(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像为i(x,y)，其中，
Figure GDA0002167440510000042
第二图像去噪模块对第二图像平滑模块处理后的图像i(x,y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为m(x,y)，其中，对图像i(x,y)进行预处理后的图像为n(x,y)，
Figure GDA0002167440510000043
m(x，y)＝n(x，y)+n(x-1，y)+n(x，y-1)+n(x-1，y-1)；
第二图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像m(x,y)传输至中央处理单元。
优选的，中央处理单元为STC12C5A60S2单片机或MSP430单片机。
优选的，远程监控中心为车主手机，车主通过远程监控中心实时监测车辆行驶状态。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明提供的车辆安全行驶系统为恶劣环境下驾驶室内室外信息进行检测，为车辆安全行驶提供全方位保障，大大推动视觉感知技术在车辆主动安全辅助系统中的实际应用；
(2)本发明提供的车辆安全行驶系统，第一图像处理单元对第一图像采集单元采集的图像依次进行图像增强、图像平滑和图像去噪处理，第二图像处理单元对第二图像采集单元采集的图像依次进行图像增强、图像平滑和图像去噪处理，可高效、快速的提取第一图像采集单元和第二图像采集单元的图像信息，可提高对车辆周围环境和驾驶员的面部信息的辨识精度，有效地减少误判情况发生；
(3)本发明提供的车辆安全行驶系统，采用可见光、红外相机与测距传感器相结合的方式，对车内外环境数据、车辆行驶状态、道路状况、驾驶员行为进行采集与监测，其中可见光CCD相机用于车辆前视、侧后视信息采集，如车前道路状况等，可固定于车辆前方挡风玻璃、后视镜处或车身上部相应位置，红外相机用于获取室内驾驶员面部与行为特征，测距传感器用于辅助视觉感知技术检测，为行车安全提供多重保障。
附图说明
图1为本发明的一种车辆安全行驶系统的示意图。
图2为本发明的信号处理电路的电路图；
图3为本发明的第一图像处理单元的示意图；
图4为本发明的第二图像处理单元的示意图；
图5为本发明的第一图像采集单元采集的原始图像信息；
图6为本发明的第一图像处理单元对第一图像采集单元采集的原始图像信息进行图像处理后的图像信息；
图7为本发明的第二图像采集单元采集的原始图像信息；
图8为本发明的第二图像处理单元对第二图像采集单元采集的原始图像信息进行图像处理后的图像信息。
附图标记：
1-中央处理单元；2-第一图像采集单元；3-第二图像采集单元；4-第一图像处理单元；5-第二图像处理单元，6-测距传感器，7-信号处理电路，8-报警单元，9-车辆动力控制单元，10-车辆制动控制单元，11-存储单元，12-远程监控中心。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明车辆安全行驶系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的车辆安全行驶系统包括中央处理单元(1)、第一图像采集单元(2)、第二图像采集单元(3)、第一图像处理单元(4)、第二图像处理单元(5)、测距传感器(6)、信号处理电路(7)、报警单元(8)、车辆动力控制单元(9)、车辆制动控制单元(10)、存储单元(11)以及远程监控中心(12)；
其中，报警单元(8)的输入端、车辆动力控制单元(9)的输入端、车辆制动控制单元(10)的输入端、存储单元(11)的输入端以及远程监控中心(12)的输入端分别与中央处理单元(1)的输出端的连接，信号处理电路(7)的输出端、第一图像处理单元(4)的输出端以及第二图像处理单元(5)的输出端与中央处理单元(1)的输入端连接，测距传感器(6)的输出端与信号处理电路(7)的输入端连接，第一图像采集单元(2)的输出端与第一图像处理单元(4)的输入端连接，第二图像采集单元(3)的输出端与第二图像处理单元(5)的输入端连接。
如图2所示，测距传感器(6)将测得的距离信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路(7)，经过信号处理电路(7)处理后的电压信号为V1，信号处理电路(7)包括电阻R1-R9，电容C1-C2以及集成运放A1-A2；
电阻R1的一端与测距传感器(6)的输出端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R2的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的一端还与电阻R4的一端连接，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R6的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R6的另一端与电容C1的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R7的一端连接，电容C1的另一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R9与电容C2并联后的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R9与电容C2并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R8的一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R8的另一端接地。
优选的，电阻R1的阻值为1KΩ，电阻R1的阻值为10KΩ，电阻R1的阻值为15KΩ，电阻R1的阻值为4KΩ，电阻R1的阻值为6KΩ，电阻R1的阻值为10KΩ，电阻R1的阻值为15KΩ，电阻R1的阻值为5KΩ，电阻R1的阻值为10KΩ，电容C1的电容值为1μF，电容C1的电容值为0.1μF。
由于测距传感器(6)采集的信号为微弱的电压信号，因而信号处理电路(7)通过电阻R1-R5以及集成运放A1对测距传感器(6)输出的电压V0进行放大处理，然后再使用电阻R6-R9，电容C1-C2以及集成运放A2对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了距离测量的精度。
具体地，经过信号处理电路(7)处理后的电压信号为V1传输至中央处理单元(1)内设A/D转换的输入端。
如图3所示，第一图像处理单元(4)包括第一图像增强模块、第一图像平滑模块以及第一图像去噪模块；
其中，第一图像采集单元(2)的输出端与第一图像增强模块的输入端连接，第一图像增强模块的输出端与第一图像平滑模块的输入端连接，第一图像平滑模块的输出端与第一图像去噪模块的输入端连接，第一图像去噪模块的输出端与中央处理单元(1)的输入端连接。
如图4所示，第二图像处理单元(5)包括第二图像增强模块、第二图像平滑模块以及第二图像去噪模块；
其中，第二图像采集单元(3)的输出端与第二图像增强模块的输入端连接，第二图像增强模块的输出端与第二图像平滑模块的输入端连接，第二图像平滑模块的输出端与第二图像去噪模块的输入端连接，第二图像去噪模块的输出端与中央处理单元(1)的输入端连接。
具体地，第一图像采集单元(2)包括三个CCD相机，分别为第一CCD相机、第二CCD相机以及第三CCD相机，其中，第一CCD相机安装于车辆前方挡风玻璃上，第二CCD相机和第三CCD相机分别安装于车辆两侧后视镜上，第一CCD相机用于采集车辆前方的图像信息，第二CCD相机和第三CCD相机用于采集车辆侧后方的图像信息，第一CCD相机、第二CCD相机以及第三CCD相机均与第一图像处理单元(4)连接；
第二图像采集单元(3)为红外相机，红外相机安装于驾驶室内驾驶位的上方，红外相机用于采集驾驶员的面部图像信息，红外相机与第二图像处理单元(5)连接，第二图像处理单元(5)将采集的面部图像信息进行图像处理后传输至中央处理单元(1)，中央处理单元(1)根据处理后的图像信息判断驾驶员是否疲劳驾驶。
根据驾驶员面部信息中的五官几何结构定位驾驶员眼睛，再根据驾驶员的闭合度对疲劳驾驶进行判断。
具体地，测距传感器(6)安装于车辆车牌位置处，用于监测车辆在行驶过程中与前车的距离信号，并将距离信号传输至信号处理电路(7)，信号处理电路(7)将距离信号传输至中央处理单元(1)，中央处理单元(1)将距离信号与预设距离阈值S1和预设距离阈值S2进行比较，若距离信号的数值小于阈值S1且大于阈值S2，则中央处理单元(1)控制车辆动力控制单元(9)对车辆进行降速处理，中央处理单元(1)控制报警单元(8)发出报警信号，中央处理单元(1)将第一图像处理单元(4)和第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至存储单元(11)，同时，将第一图像处理单元(4)和第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至远程监控中心(12)；若距离信号的数值小于或等于阈值S2，则中央处理单元(1)控制车辆制动控制单元(9)对车辆进行制动处理，中央处理单元(1)控制报警单元(8)发出报警信号，中央处理单元(1)将第一图像处理单元(4)和第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至存储单元(11)，同时，将第一图像处理单元(4)和第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至远程监控中心(12)；若距离信号的数值大于或等于阈值S1，则中央处理单元(1)将第一图像处理单元(4)和第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至存储单元(11)，同时，将第一图像处理单元(4)和第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至远程监控中心(12)。
具体地，将第一图像采集单元(2)采集的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，第一图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为g(x,y)，其中，
Figure GDA0002167440510000081
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0，1)，q的取值范围为[ln2k，lnk]；
第一图像平滑模块对第一图像增强模块处理后的图像g(x，y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像为p(x，y)，其中，
Figure GDA0002167440510000082
第一图像去噪模块对第一图像平滑模块处理后的图像p(x，y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为s(x，y)，其中，对图像p(x，y)进行预处理后的图像为q(x，y)，
Figure GDA0002167440510000083
s(x，y)＝q(x，y)+q(x-1，y)+q(x，y-1)+q(x+1，y)+q(x，y+1)；
第一图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像s(x，y)传输至中央处理单元(1)。
具体地，将第二图像采集单元(3)采集的图像定义为二维函数k(x，y)，其中x、y是空间坐标，第二图像增强模块对图像k(x，y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为h(x，y)，其中，
Figure GDA0002167440510000084
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0，1)，q的取值范围为[ln2k，lnk]；
第二图像平滑模块对第二图像增强模块处理后的图像h(x，y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像为i(x，y)，其中，
Figure GDA0002167440510000085
第二图像去噪模块对第二图像平滑模块处理后的图像i(x，y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为m(x，y)，其中，对图像i(x，y)进行预处理后的图像为n(x，y)，
Figure GDA0002167440510000086
m(x，y)＝n(x，y)+n(x-1，y)+n(x，y-1)+n(x-1，y-1)；
第二图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像m(x,y)传输至中央处理单元(1)。
具体地，中央处理单元(1)为STC12C5A60S2单片机或MSP430单片机。
具体地，远程监控中心(12)为车主手机，车主通过远程监控中心(12)实时监测车辆行驶状态。
最后所应说明的是，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，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种车辆安全行驶系统，其特征在于，所述车辆安全行驶系统包括中央处理单元(1)、第一图像采集单元(2)、第二图像采集单元(3)、第一图像处理单元(4)、第二图像处理单元(5)、测距传感器(6)、信号处理电路(7)、报警单元(8)、车辆动力控制单元(9)、车辆制动控制单元(10)、存储单元(11)以及远程监控中心(12)；
其中，所述报警单元(8)的输入端、所述车辆动力控制单元(9)的输入端、所述车辆制动控制单元(10)的输入端、所述存储单元(11)的输入端以及所述远程监控中心(12)的输入端分别与所述中央处理单元(1)的输出端的连接，所述信号处理电路(7)的输出端、所述第一图像处理单元(4)的输出端以及所述第二图像处理单元(5)的输出端与所述中央处理单元(1)的输入端连接，所述测距传感器(6)的输出端与所述信号处理电路(7)的输入端连接，所述第一图像采集单元(2)的输出端与所述第一图像处理单元(4)的输入端连接，所述第二图像采集单元(3)的输出端与所述第二图像处理单元(5)的输入端连接；
其中，所述测距传感器(6)将测得的距离信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路(7)，经过所述信号处理电路(7)处理后的电压信号为V1，所述信号处理电路(7)包括电阻R1-R9，电容C1-C2以及集成运放A1-A2；
电阻R1的一端与所述测距传感器(6)的输出端连接，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R2的一端接地，电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R2的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的一端还与电阻R4的一端连接，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R6的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R6的另一端与电容C1的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R7的一端连接，电容C1的另一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R9与电容C2并联后的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R9与电容C2并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R8的一端与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R8的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，经过所述信号处理电路(7)处理后的电压信号为V1传输至所述中央处理单元(1)内设A/D转换的输入端。
3.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，所述第一图像处理单元(4)包括第一图像增强模块、第一图像平滑模块以及第一图像去噪模块；
其中，所述第一图像采集单元(2)的输出端与所述第一图像增强模块的输入端连接，所述第一图像增强模块的输出端与所述第一图像平滑模块的输入端连接，所述第一图像平滑模块的输出端与所述第一图像去噪模块的输入端连接，所述第一图像去噪模块的输出端与所述中央处理单元(1)的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，所述第二图像处理单元(5)包括第二图像增强模块、第二图像平滑模块以及第二图像去噪模块；
其中，所述第二图像采集单元(3)的输出端与所述第二图像增强模块的输入端连接，所述第二图像增强模块的输出端与所述第二图像平滑模块的输入端连接，所述第二图像平滑模块的输出端与所述第二图像去噪模块的输入端连接，所述第二图像去噪模块的输出端与所述中央处理单元(1)的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，所述第一图像采集单元(2)包括三个CCD相机，分别为第一CCD相机、第二CCD相机以及第三CCD相机，其中，所述第一CCD相机安装于车辆前方挡风玻璃上，所述第二CCD相机和所述第三CCD相机分别安装于车辆两侧后视镜上，所述第一CCD相机用于采集车辆前方的图像信息，所述第二CCD相机和所述第三CCD相机用于采集车辆侧后方的图像信息，所述第一CCD相机、所述第二CCD相机以及所述第三CCD相机均与所述第一图像处理单元(4)连接；
其中，第二图像采集单元(3)为红外相机，所述红外相机安装于驾驶室内驾驶位的上方，所述红外相机用于采集驾驶员的面部图像信息，所述红外相机与所述第二图像处理单元(5)连接，所述第二图像处理单元(5)将采集的所述面部图像信息进行图像处理后传输至所述中央处理单元(1)，所述中央处理单元(1)根据处理后的图像信息判断驾驶员是否疲劳驾驶。
6.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，所述测距传感器(6)安装于车辆车牌位置处，用于监测车辆在行驶过程中与前车的距离信号，并将所述距离信号传输至所述信号处理电路(7)，所述信号处理电路(7)将所述距离信号传输至所述中央处理单元(1)，所述中央处理单元(1)将所述距离信号与预设距离阈值S1和预设距离阈值S2进行比较，若所述距离信号的数值小于所述阈值S1且大于所述阈值S2，则所述中央处理单元(1)控制所述车辆动力控制单元(9)对车辆进行降速处理，所述中央处理单元(1)控制所述报警单元(8)发出报警信号，所述中央处理单元(1)将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至所述存储单元(11)，同时，将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至所述远程监控中心(12)；若所述距离信号的数值小于或等于所述阈值S2，则所述中央处理单元(1)控制所述车辆制动控制单元(9)对车辆进行制动处理，所述中央处理单元(1)控制所述报警单元(8)发出报警信号，所述中央处理单元(1)将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至所述存储单元(11)，同时，将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至所述远程监控中心(12)；若所述距离信号的数值大于或等于所述阈值S1，则所述中央处理单元(1)将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至所述存储单元(11)，同时，将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至所述远程监控中心(12)。
7.根据权利要求3所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，将所述第一图像采集单元(2)采集的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，所述第一图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为g(x,y)，其中，
Figure FDA0002167440500000031
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为[ln2k，lnk]；
所述第一图像平滑模块对所述第一图像增强模块处理后的图像g(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像为p(x,y)，其中，
Figure FDA0002167440500000032
所述第一图像去噪模块对所述第一图像平滑模块处理后的图像p(x,y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为s(x,y)，其中，对图像p(x,y)进行预处理后的图像为q(x,y)，
Figure FDA0002167440500000033
s(x，y)＝q(x，y)+q(x-1，y)+q(x，y-1)+q(x+1，y)+q(x，y+1)；
所述第一图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像s(x,y)传输至所述中央处理单元(1)。
8.根据权利要求4所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，将所述第二图像采集单元(3)采集的图像定义为二维函数k(x,y)，其中x、y是空间坐标，所述第二图像增强模块对图像k(x,y)进行图像增强处理，经过图像增强处理后的图像为h(x,y)，其中，
Figure FDA0002167440500000034
其中，k、q为自定义参数，k的取值范围为(0,1)，q的取值范围为[ln2k，ln]；
所述第二图像平滑模块对所述第二图像增强模块处理后的图像h(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像为i(x,y)，其中，
Figure FDA0002167440500000041
所述第二图像去噪模块对所述第二图像平滑模块处理后的图像i(x，y)进行图像去噪处理，经过图像去噪处理后的图像为m(x，y)，其中，对图像i(x，y)进行预处理后的图像为n(x，y)，
Figure FDA0002167440500000042
m(x，y)＝n(x，y)+n(x-1，y)+n(x，y-1)+n(x-1，y-1)；
所述第二图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像m(x，y)传输至所述中央处理单元(1)。
9.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，所述中央处理单元(1)为STC12C5A60S2单片机或MSP430单片机。
10.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统，其特征在于，所述远程监控中心(12)为车主手机，车主通过所述远程监控中心(12)实时监测车辆行驶状态。
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