CN109720274B - 一种车辆开门碰撞预警装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供一种车辆开门碰撞预警装置和方法,涉及车载设备技术领域,用于增加车辆开门碰撞的预警装置的检测距离,从而减小或避免停车开门时造成的碰撞事故。该装置包括:摄像头,用于拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄车辆的后方获取第二图像;处理器,用于获取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标,根据预设公式分别将第一像素坐标和第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标,根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告。本发明的实施例用于车辆开门碰撞预警。
Description
技术领域
本发明涉及车载设备技术领域,尤其涉及一种车辆开门碰撞预警装置和方法。
背景技术
随着科学技术的发展以及人民生活水平的不断提高,车辆已快速进入每个家庭。人们在享受车辆带来的方便、快捷的同时,也不得不面对交通事故带来的困扰。在使用车辆的各种行为中,很多行为的危险性的来源都是车内人员在执行该行为时存在的视觉盲区。其中,停车开门这一行为就是上述危险行为之一,因为车内人员在停车开门时候忽略其视觉盲区内的运动物体而造成的碰撞事故时有发生。
为了减少停车开门时造成的碰撞事故,中国专利CN104590155A公开了一种防止车门打开时与物体相撞的装置,并具体公开了该装置具有能够发射超声波信号的雷达,雷达在接收到车辆后方物体的反射波后,根据反射波判断车辆后方的物体与本车的距离,进而确定车门开启时是否会与后方物体发生碰撞。此外,日本专利2009-78674也公开了一种防止车门打开时与物体相撞的装置,并具体公开了利用移动体检测传感器检测车辆后方的移动物体,并基于后方移动物体的位置、移动方向、移动速度,向用户发出车门开启警告。然而,目前的车用雷达、传感器等设备的探测距离都十分有限,一般仅为2米左右,如果后方车辆的行驶速度大于30千米/小时,则雷达、传感器等设备能够提供给用户的判断时间短于0.25秒,在这样短的时间内用户很难做出行为改变,因此仍然可能会与后方物体发生碰撞。
发明内容
本发明的实施例提供一种车辆开门碰撞预警装置和方法,用于增加车辆开门碰撞的预警装置的检测距离,从而减小或避免停车开门时造成的碰撞事故。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种车辆开门碰撞预警装置,包括:
摄像头,用于拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄所述车辆的后方获取第二图像;
处理器,用于获取同一物体在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标,根据预设公式分别将所述第一像素坐标和所述第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标,根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;
所述预设公式为:
Y=tan{y*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c
X=x*|(Y-b)/(k*N)|
其中,X为实际坐标的横坐标值;Y为实际坐标的纵坐标值;x为像素坐标的横坐标值;y为像素坐标的纵坐标值;R为所述摄像头拍摄的图像中纵向排列的像素个数;h为所述摄像头距离地面的高度;a为所述摄像头能够拍摄的纵向最远点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;d为所述摄像头能够拍摄的纵向最近点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;c为实际坐标系的原点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;N为所述摄像头拍摄的图像中横向排列的像素个数的一半;k、b为常数。
可选的,所述处理器具体用于将所述第一图像转换为第一灰度图像以及将所述第二图像转换为第二灰度图像,根据第一灰度图像中各像素点的灰度值和第二灰度图像中各像素点的灰度值确定同一物体。
可选的,所述处理器具体用于判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体;
若是,则根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体;
若是,则根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域;
若是,则向用户发出警告。
可选的,
所述第一预设时间长度为0.4秒;
所述阈值为1米。
可选的,所述第二预设时间长度为5秒。
第二方面,提供一种车辆开门碰撞预警方法,包括:
拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄所述车辆的后方获取第二图像;
获取同一物体在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标;
根据预设公式分别将所述第一像素坐标和所述第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标;
根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向;
在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;
所述预设公式为:
Y=tan{y*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c
X=x*|(Y-b)/(k*N)|
其中,X为实际坐标的横坐标值;Y为实际坐标的纵坐标值;x为像素坐标的横坐标值;y为像素坐标的纵坐标值;R为所述摄像头拍摄的图像中纵向排列的像素个数;h为所述摄像头距离地面的高度;a为所述摄像头能够拍摄的纵向最远点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;d为所述摄像头能够拍摄的纵向最近点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;c为实际坐标系的原点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;N为所述摄像头拍摄的图像中横向排列的像素个数的一半;k、b为常数。
可选的,在获取同一物体在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标之前,所述方法还包括:
将所述第一图像转换为第一灰度图像以及将所述第二图像转换为第二灰度图像;
根据第一灰度图像中各像素点的灰度值和第二灰度图像中各像素点的灰度值确定同一物体。
可选的在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告,包括:
判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体;
若是,则根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体;
若是,则根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域;
若是,则向用户发出警告。
可选的所述第一预设时间长度为0.4秒;
所述阈值为1米。
可选的所述第二预设时间长度为5秒。
本发明实施例提供的车辆开门碰撞预警装置,包括:摄像头和处理器,其中,摄像头可以拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄车辆的后方获取第二图像;处理器可以取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标,根据预设公式分别将第一像素坐标和第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标,根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;即本发明实施例中可以通过摄像头采集的图像获取车辆后方物体的移动速度和移动方向,并基于车辆后方物体的移动速度和移动方向判断是否向用户发出告警,相比于现有技术中通过雷达、传感器等设备探测后方物体,通过摄像头拍摄图像可以检测到更远的距离,因此本发明的实施例可以增加车辆开门碰撞的预警装置的检测距离,从而减小或避免停车开门时造成的碰撞事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的车辆开门碰撞预警装置的示意图;
图2为本发明实施例提供的摄像头安装位置示意图;
图3为本发明实施例提供的像素坐标系的示意图;
图4为本发明实施例提供的实际坐标系的示意图;
图5为本发明实施例提供的摄像头拍摄角度的示意图;
图6为本发明实施例提供的预设公式中各参数代表含义的示意图;
图7为本发明实施例提供的摄像头拍摄的图像的示意图;
图8为本发明实施例提供的摄像头拍摄的图像在实际坐标系统中对应的区域示意图;
图9为本发明实施例提供的物体移动方向示意图;
图10为本发明实施例提供的车辆开门的危险区域示意图;
图11为本发明实施例提供的车辆开门碰撞预警方法的步骤流程图之一;
图12为本发明实施例提供的车辆开门碰撞预警方法的步骤流程图之二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
需要说明的是,本发明实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
基于上述内容,本发明的实施例提供一种车辆开门碰撞预警装置,该车辆开门碰撞预警装置100包括:摄像头11和处理器12。
示例性的,参照图2中所示,摄像头11可以安装在车辆后方顶部中间位置上。当然,本领域技术人员还可以将摄像头安装在其他位置,并通过调整摄像头的拍摄角度时摄像头可以拍摄车辆的后方。
摄像头11用于拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄车辆的后方获取第二图像。
处理器12,用于获取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标,根据预设公式分别将第一像素坐标和第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标,根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告。
首先,对本发明实施例中各物体的像素坐标进行说明。具体的,参照图3所示,摄像头拍摄画面呈现在2N*R个矩阵排布的像素阵列上。以摄像头获取图像的底部中点为坐标系原点0、平行于像素行的方向为坐标系的横轴x的方向,平行于像素列的方向为坐标系纵轴y的方向建立像素坐标系。任一物体的像素坐标即为呈现该物体的像素点的行数和列数。例如:图3中物体M的像素坐标为(-N+1,5)、物体M的像素坐标为(2,4)。
其次,对本发明实施例中个物体的实际坐标进行说明。具体的,参照图4所示,以车辆尾部中点在地面的垂直映射点为坐标系原点0、平行车辆尾部的方向为坐标系的横轴x,垂直车辆尾部的方向为坐标系纵轴y建立实际坐标系,则任一物体的实际坐标为该物体在实际坐标系中的坐标。例如:图4中物体M的实际坐标为(Xm,Ym)、物体M的像素坐标为(Xn,Yn)。此外,如图4所示,摄像头拍摄区域41为一个上底边大于下底边的等腰梯形。
进一步的,上述实施例中的预设公式为:
Y=tan{y*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c
X=x*|(Y-b)/(k*N)|
其中,X为实际坐标的横坐标值,Y为实际坐标的纵坐标值,x为像素坐标的横坐标值,y为像素坐标的纵坐标值,R为摄像头拍摄的图像中纵向排列的像素个数,h为摄像头距离地面的高度,a为摄像头能够拍摄的纵向最远点到摄像头在地面的垂直映射点的距离,d为摄像头能够拍摄的纵向最近点到摄像头在地面的垂直映射点的距离,c为实际坐标系的原点到摄像头在地面的垂直映射点的距离;N为摄像头拍摄的图像中横向排列的像素个数的一半;k、b为常数。
由于上述实施例中需要获取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标,所以在获取第一图像和第二图像后,需要首先确定第一图像和第二图像中的同一物体。
可选的,上述实施例中的处理器具体可以通过:将第一图像转换为第一灰度图像以及将第二图像转换为第二灰度图像,根据第一灰度图像中各像素点的灰度值和第二灰度图像中各像素点的灰度值确定同一物体。
需要说明的是,一个物体在摄像头拍摄的图像中可能会呈现为多个像素点,但由于时同一物体上各点的移动方向和移动速度相同,所以当一个物体在摄像头拍摄的图像中呈现为多个像素点时,可以选取第一图像和第二图像中该代表该物体同一位置的像素点的坐标作为该物体的像素点坐标。
以下参照图5至8对上述实施例中根据预设公式将像素坐标转换为实际坐标的工作原理进行说明。
首先,参照图5所示,图5为摄像头11拍摄的图像的纵向长度的示意图。如图5所示,摄像头11能够拍摄纵向长度为AC=L的区域,且摄像头的拍摄角度为∠AOC。
进一步的,参照图6所示所示,摄像头11在地面的垂直映射点为D点;实际坐标系的原点为车尾端中央到地面的垂直映射点B;摄像头11距离地面的高度为OD=h;摄像头11能够拍摄的纵向最远点A到摄像头11在地面的垂直映射点D的距离为AD=a;摄像头11能够拍摄的纵向最近点C到摄像头11在地面的垂直映射点D的距离为AC=d;实际坐标系的原点B到摄像头11在地面的垂直映射点D的距离为BD=c。h、a、c以及d的具体值可以在摄像头安装完毕后通过测量获得。
由于tan∠COD=CD/OD=d/h;
所以∠COD=arctan(d/h);
又由于tan∠AOD=AD/OD=a/h
所以∠AOD=arctan(a/h);
由上述∠COD和∠AOD的表达式可得:
∠AOC=∠AOD-∠COD=arctan(a/h)-arctan(d/h)。
进一步的,在摄像头11拍摄图像时,AC之间的区域通过摄像头11映射在感光器件上,因此感光器件呈现出的图像的纵向排列的像素对应着实际距离d。设图像中纵向排列的像素数量为R,则每一个像素对应的拍摄角度为∠AOC/R,因此图6所示的物体Q在图像中的像素坐标为yq时,该物体对应的拍摄角度为:
∠QOC=yq*(∠AOC/R)=yq*{[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}。
又因为tan∠OQD=QD/OD=QD/h
所以,物体Q到摄像头在地面的垂直映射点D的距离为:
QD=tan∠QOC*h=tan(∠QOC+∠COD)*h
=tan{yq*{[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)}*h
又因为,物体Q到实际坐标系的原点B的距离等于物体Q到摄像头在地面的垂直映射点D的距离与实际坐标系的原点B到摄像头在地面的垂直映射点D的距离的差;即,QB=QD-BD=QD-c;
所以,物体Q到实际坐标系的原点B的距离为:
Yq=tan{yq*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c;
即,任一物体在图像中的像素坐标的纵坐标可以通过上述公式转换为实际坐标的纵坐标。
进一步的,在摄像头拍摄获取的图像中选取两组以像素坐标系的纵坐标为对称轴对称的、分别位于摄像头拍摄获取的图像左右两侧边缘的点。例如:图7中选取的点E、F、G、H。并在实际坐标系中标记出点E、F、G、H的实际位置,如图8所示E点的实际坐标为(XE,YE);F点的实际坐标为(XF,YF);G点的实际坐标为(XG,YG);H点的实际坐标为(XH,YH)。且XE、YE、XF、YF、XG、YG、XH、YH的值均可以通过实际测量获取。
根据E点和F点的实际坐标可以得到一次函数:
L1:Y=k1X+b1;
同样,根据G点和H点的实际坐标可以得到一次函数:
L2:Y=k2X+b2
又因为G和E为以像素坐标系的纵坐标轴为对称轴对称、H和F为以像素坐标系的纵坐标为对称轴对称,所以有YE=YG、YH=YF;XE=-XG、XF=-XH,代入上述一次函数L1和L2可得:k1=-k2;b1=b2。
由上述一次函数L1、L2可知,任一物体到实际坐标系的纵坐标轴的距离可以表示为:|(Y-b)/k|;其中,k=k1或者k=k2,b=b1=b2。
若摄像头拍摄获取的图像的一行像素包括2N个像素,那么每一个像素对应的横向距离可以表示为:|(Y-b)/k|/N=|(Y-b)/(k*N)|。
图7、8所示物体P的像素坐标的横标为Px,根据每个像素对应的横向距离可知物体P与实际坐标系的纵坐标轴的距离为:|Px*(Y-b)/(k*N)|。
又因为物体P的实际坐标的横坐标的绝对值等于物体P与实际坐标系的纵坐标轴的距离,且物体P的实际坐标的横坐标的正负与物体P的像素坐标的横标Px相同,所以可以得像素点P的实际坐标的横坐标为:
Xp=Px*|(Y-b)/(k*N)|。
进一步的,以下以计算图9中物体M的移动速度和移动方向为例,对本发明实施例中对计算各物体的移动速度和移动方向的原理进行说明。
具体的,参照图9所示,物体M在第一图像中的像素坐标为(xM1,yM1),物体M在第二图像中的像素坐标为(xM2,yM2)。
根据物体M在第一图像中的像素坐标(xM1,yM1)以及公式Y=tan{y*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c、X=x*|(Y-b)/(k*N)|计算可得,物体M在获取第一图像时的实际坐标为:(XM1,YM1)。
根据物体M在第二图像中的像素坐标(xM2,yM2)以及公Y=tan{y*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c、X=x*|(Y-b)/(k*N)|计算可得,物体M在获取第二图像时的实际坐标为:(XM2,YM2);
根据物体M在获取第一图像时的实际坐标(XM1,YM1)和物体M在获取第二图像时的实际坐标(XM2,YM2)可得:物体M在获取第一图像和获取第二图像间的移动距离为:
设获取第一图像和获取第二图像间的时间间隔第一预设时间长度为:t,则物体M的移动速度为:
物体M的移动方向为以获取第一图像时物体M所在的点(XM1,YM1)为端点且经过获取第二图像时物体M所在的点(XM2,YM2)的射线的方向。
进一步的,上述实施例中的车辆开门的危险区域可以设置为经验值。示例性的,如图10所示,可以将横坐标值大于-X0且小于X0、纵坐标值小于Y0的区域100作为辆开门的危险区域。同样,本领域技术人员还可以根据经验值设置第二预设时间长度的值。示例性的,可以将第二预设时间长度设置为5秒。
本发明实施例提供的车辆开门碰撞预警装置,包括:摄像头和处理器,其中,摄像头可以拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄车辆的后方获取第二图像;处理器可以取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标,根据预设公式分别将第一像素坐标和第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标,根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;即本发明实施例中可以通过摄像头采集的图像获取车辆后方物体的移动速度和移动方向,并基于车辆后方物体的移动速度和移动方向判断是否向用户发出告警,相比于现有技术中通过雷达、传感器等设备探测后方物体,通过摄像头拍摄图像可以检测到更远的距离,因此本发明的实施例可以增加车辆开门碰撞的预警装置的检测距离,从而减小或避免停车开门时造成的碰撞事故。
需要说明的是,在上述实施例的基础上,本领域技术人员可以在车辆由行驶状态变为停止状态后,控制摄像头每间第一预设时间就拍摄一次车辆的后方,然后将相邻两次拍摄获取的图像分别作为本发明实施例中的第一图像和第二图像。例如:摄像头每间第一预设时间拍摄一次车辆的后方获取的图像分别为:图像1、图像2以及图像3;则首先将图像1作为第一图像、图像2作为第二图像;然后再将图像图2作为第一图像,图像3为第二图像。通过控制摄像头每间第一预设时间就拍摄一次拍摄车辆的后方并将相邻两次拍摄获取的图像分别作为本发明实施例中的第一图像和第二图像,可以在车辆停止后持续对车辆开门碰撞预警,进而进一步减小或避免停车开门时造成的碰撞事故。
进一步的,在摄像头拍摄车辆后方获取的第一图像和第二图像中可能存在非常多的物体,若均对每一个物体均计算其移动速度和移动方向会使车辆开门碰撞预警装置的计算量非常大,进而可能会影响到开门碰撞预警装置的性能。并且在摄像头获取的图像中很多物体是向远离车辆的方向移动的,这类物体不会进入的车辆的危险区域,因此计算这列物体的移动速度和移动方向是没有必要的。为减小开门碰撞预警装置的计算量,提升开门碰撞预警装置的性能,上述实施例中的处理器12可以通过如下方式确定是否具有物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告。
具体的,处理器12判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体;
若是,则根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体;
若是,则根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域;
若是,则向用户发出警告。
上述实施例中首先判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体,然后根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体,最后根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域,若是,则向用户发出警告,因此上述实施例无需计算所有物体的移动速度和移动方向,从而可以减小车辆开门碰撞预警装置的计算量,提升车辆开门碰撞预警装置的性能。
可选的,上述实施例中的第一预设时间长度为0.4秒;阈值为1米。
若拍摄第一图像和拍摄第二图像的间隔第一预设时间长度为0.4秒,阈值为1米,则上述实施例会计算纵向移动速度大于9千米/小时的物体的移动速度和移动方向。在现实生活中,自行车的平均速度为10千米/时,因此,本实施例中将第一预设时间长度设置为0.4秒,将阈值设置为1米基本可以涵盖生活中的各种车辆。
下面说明本发明实施例提供的与上文所提供的装置实施例相对应的方法实施例。需要说明的是,下述方法实施例中相关内容的解释,均可以参考上述装置实施例。
本发明的实施例提供一种车辆开门碰撞预警方法,具体的,参照图11所示,该车辆开门碰撞预警方法包括:
S11、拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄车辆的后方获取第二图像。
S12、获取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标。
S13、根据预设公式分别将第一像素坐标和第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标。
S14、根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向。
S15、在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告。
上述实施例中的预设公式为:
Y=tan{y*[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)*h-c
X=x*|(Y-b)/(k*N)|
其中,X为实际坐标的横坐标值;Y为实际坐标的纵坐标值;x为像素坐标的横坐标值;y为像素坐标的纵坐标值;R为摄像头拍摄的图像中纵向排列的像素个数;h为摄像头距离地面的高度;a为摄像头能够拍摄的纵向最远点到摄像头在地面的垂直映射点的距离;d为摄像头能够拍摄的纵向最近点到摄像头在地面的垂直映射点的距离;c为实际坐标系的原点到摄像头在地面的垂直映射点的距离;N为摄像头拍摄的图像中横向排列的像素个数的一半;k、b为常数。
本发明实施例提供的车辆开门碰撞预警方法,首先拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄车辆的后方获取第二图像,然后获取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标;再根据预设公式分别将第一像素坐标和第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标;最后根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,并在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;即本发明实施例中可以通过摄像头采集的图像获取车辆后方物体的移动速度和移动方向,并基于车辆后方物体的移动速度和移动方向判断是否向用户发出告警,相比于现有技术中通过雷达、传感器等设备探测后方物体,通过摄像头拍摄图像可以检测到更远的距离,因此本发明的实施例可以增加车辆开门碰撞的预警装置的检测距离,从而减小或避免停车开门时造成的碰撞事故。
可选的,获取同一物体在第一图像中的第一像素坐标和在第二图像中的第二像素坐标,包括:
将第一图像转换为第一灰度图像以及将第二图像转换为第二灰度图像;
根据第一灰度图像中各像素点的灰度值和第二灰度图像中各像素点的灰度值确定同一物体。
可选的,参照图12所示,上述步骤S15中,在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告,包括:
S151、判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体。
上述步骤S151中,若具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体则,执行步骤S152,若没有具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体,则确定不向用户发出告警。
S152、根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体。
上述步骤S152中,若在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中具有将会进入车辆开门的危险区域的物体,执行步骤S153,若在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中没有将会进入车辆开门的危险区域的物体,则确定不向用户发出告警。
S153、根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域。
上述步骤S153中,若会进入车辆开门的危险区域的物体会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域,执行步骤S154,若会进入车辆开门的危险区域的物体不会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域,则确定不向用户发出告警。
S154、向用户发出警告。
可选的,第一预设时间长度为0.4秒;
阈值为1米。
可选的,第二预设时间长度为5秒。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种车辆开门碰撞预警装置,其特征在于,包括:
摄像头,用于拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄所述车辆的后方获取第二图像;
处理器,用于获取同一物体在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标,根据预设公式分别将所述第一像素坐标和所述第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标,根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向,以及在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;
所述预设公式为:
Y=tan{y*{[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)}*h-c
X=x*|(Y-b)/(k*N)|
其中,X为实际坐标的横坐标值;Y为实际坐标的纵坐标值;x为像素坐标的横坐标值;y为像素坐标的纵坐标值;R为所述摄像头拍摄的图像中纵向排列的像素个数;h为所述摄像头距离地面的高度;a为所述摄像头能够拍摄的纵向最远点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;d为所述摄像头能够拍摄的纵向最近点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;c为实际坐标系的原点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;N为所述摄像头拍摄的图像中横向排列的像素个数的一半;k、b为常数。
2.根据权利要求1所述的车辆开门碰撞预警装置,其特征在于,所述处理器具体用于将所述第一图像转换为第一灰度图像以及将所述第二图像转换为第二灰度图像,根据第一灰度图像中各像素点的灰度值和第二灰度图像中各像素点的灰度值确定同一物体。
3.根据权利要求1所述的车辆开门碰撞预警装置,其特征在于,所述处理器具体用于判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体;
若是,则根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体;
若是,则根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域;
若是,则向用户发出警告。
4.根据权利要求3所述的车辆开门碰撞预警装置,其特征在于,
所述第一预设时间长度为0.4秒;
所述阈值为1米。
5.根据权利要求1-4任一项所述的车辆开门碰撞预警装置,其特征在于,所述第二预设时间长度为5秒。
6.一种车辆开门碰撞预警方法,其特征在于,包括:
拍摄车辆的后方获取第一图像以及在第一预设时间长度后拍摄所述车辆的后方获取第二图像;
获取同一物体在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标;
根据预设公式分别将所述第一像素坐标和所述第二像素坐标转换为第一实际坐标和第二实际坐标;
根据第一实际坐标和第二实际坐标计算各物体的移动速度和移动方向;
在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告;
所述预设公式为:
Y=tan{y*{[arctan(a/h)-arctan(d/h)]/R}+arctan(d/h)}*h-c
X=x*|(Y-b)/(k*N)|
其中,X为实际坐标的横坐标值;Y为实际坐标的纵坐标值;x为像素坐标的横坐标值;y为像素坐标的纵坐标值;R为摄像头拍摄的图像中纵向排列的像素个数;h为所述摄像头距离地面的高度;a为所述摄像头能够拍摄的纵向最远点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;d为所述摄像头能够拍摄的纵向最近点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;c为实际坐标系的原点到所述摄像头在地面的垂直映射点的距离;N为所述摄像头拍摄的图像中横向排列的像素个数的一半;k、b为常数。
7.根据权利要求6所述的车辆开门碰撞预警方法,其特征在于,在获取同一物体在所述第一图像中的第一像素坐标和在所述第二图像中的第二像素坐标之前,所述方法还包括:
将所述第一图像转换为第一灰度图像以及将所述第二图像转换为第二灰度图像;
根据第一灰度图像中各像素点的灰度值和第二灰度图像中各像素点的灰度值确定同一物体。
8.根据权利要求6所述的车辆开门碰撞预警方法,其特征在于,
在确定任一物体将在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域时,向用户发出警告,包括:
判断是否具有在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体;
若是,则根据各物体的移动方向判断在纵坐标方向上向本车移动距离大于阈值的物体中是否具有将会进入车辆开门的危险区域的物体;
若是,则根据各物体的移动速度判断会进入车辆开门的危险区域的物体是否会在第二预设时间长度内进入车辆开门的危险区域;
若是,则向用户发出警告。
9.根据权利要求8所述的车辆开门碰撞预警方法,其特征在于,
所述第一预设时间长度为0.4秒;
所述阈值为1米。
10.根据权利要求6-9任一项所述的车辆开门碰撞预警方法,其特征在于,所述第二预设时间长度为5秒。
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