CN110884431B - 一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车载技术领域，公开了一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置和方法，装置包括图像采集单元、防强光单元、MCU控制单元、显示单元，防强光单元包括驱动组件和遮光组件，遮光组件包括多个遮光片，不同的遮光片具有不同的遮光率，驱动组件与多个遮光片连接，MCU控制单元分别与图像采集单元、显示单元、驱动组件连接；本发明根据原始强度信息可以不启用遮光片或启用不同滤光效果的遮光片，在启用遮光片进行初次过滤强光的情况下，对再次采集的图像进行处理，实现进一步的强光过滤，使得图像更加清晰可靠，解决了现有技术中汽车智能后视镜的夜间显示效果较差的问题。

Description

一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置和方法

技术领域

本发明涉及车载技术领域，尤其涉及一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置和方法。

背景技术

针对汽车后视镜盲区问题，目前越来越多的厂家开始选用通过智能相机采集行车路况的方法来代替传统的后视镜。相较于传统后视镜，智能相机能覆盖司机所需要的全部视野，不存在传统后视镜留有的视野盲区，这是汽车行业发展的一个趋势，也更加符合了人工智能，是无人驾驶汽车未来对行车视野的需求。但是，CCD相机在夜间成像会被强光干扰的问题一直困扰着整个行业。现有技术在处理强光的装置和方法上都太过于单一化，对强光未进行分级处理，实际显示效果仍然欠佳。因此，有必要提供一种更加智能化的防强光装置和方法来对夜间强光干扰进行处理。

发明内容

本申请实施例通过提供一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置和方法，解决了现有技术中汽车智能后视镜的夜间显示效果较差的问题。

本申请实施例提供一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，包括以下步骤：

步骤1、通过图像采集单元获得第一图像；

步骤2、MCU控制单元根据所述第一图像获得原始强度信息，并对所述原始强度信息进行第一判定；

若所述原始强度信息小于第一阈值，则判定为属于第一处理信息，直接通过显示单元对所述第一图像进行显示；否则，判定为属于第二处理信息，转入步骤3；

步骤3、所述MCU控制单元根据所述原始强度信息发送驱动选择信息至防强光单元的驱动组件；

步骤4、所述驱动组件根据所述驱动选择信息启用不同的遮光片；

步骤5、通过所述图像采集单元获得第二图像；

步骤6、所述MCU控制单元对所述第二图像进行处理得到第三图像；

步骤7、通过所述显示单元对所述第三图像进行显示。

优选的，所述步骤2中，所述MCU控制单元对所述第一图像进行平滑处理，得到亮度直方图，根据所述亮度直方图获得第一图像的平均亮度值，作为所述原始强度信息；若所述原始强度信息小于第一阈值，则判定为属于所述第一处理信息。

优选的，所述步骤3包括以下子步骤：

步骤3.1、通过所述MCU控制单元对所述原始强度信息进行第二判定；

若所述原始强度信息大于第一阈值且小于第二阈值，则判定为三级强光，转入步骤3.2；若所述原始强度信息大于第二阈值且小于第三阈值，则判定为二级强光，转入步骤3.2；若所述原始强度信息大于第三阈值，则判定为一级强光，转入步骤3.3；

步骤3.2、通过所述MCU控制单元发送第一驱动信息至所述驱动组件；

步骤3.3、通过所述MCU控制单元发送第二驱动信息至所述驱动组件。

优选的，所述步骤4具体为：若所述驱动组件接收到所述第一驱动信息，则驱动第一遮光片旋转至所述图像采集单元的CCD相机前；若所述驱动组件接收到所述第二驱动信息，则驱动第二遮光片旋转至所述图像采集单元的CCD相机前。

优选的，所述步骤6包括：

在所述原始强度信息被判定为三级强光的条件下，将启用所述第一遮光片后得到的第二图像划分为九个部分，并判定每个部分的平均亮度值是否小于第一阈值；

若是，则进行二次曝光处理，得到第三图像；否则，将所述第二图像作为第三图像。

优选的，所述步骤6包括：

在所述原始强度信息被判定为二级强光的条件下，从数据库中提取第一加权比重，对启用所述第一遮光片后得到的第二图像进行ACE算法和直方图均衡化算法处理，得到第三图像。

优选的，所述步骤6包括：

在所述原始强度信息被判定为一级强光的条件下，从数据库中提取第二加权比重，对启用所述第二遮光片后得到的第二图像进行ACE算法和直方图均衡化算法处理，得到第三图像。

相应的，本申请实施例提供一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置，包括：图像采集单元、防强光单元、MCU控制单元、显示单元；

所述防强光单元包括驱动组件和遮光组件；所述遮光组件包括多个遮光片，不同的所述遮光片具有不同的遮光率；所述驱动组件与多个所述遮光片连接；

所述MCU控制单元分别与所述图像采集单元、所述显示单元、所述驱动组件连接；

所述图像采集单元、所述防强光单元、所述MCU控制单元、所述显示单元用于实现上述适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法的步骤。

优选的，所述图像采集单元包括CCD相机、广角镜头。

优选的，所述驱动组件采用电机；所述遮光片可旋转地置于所述广角镜头前。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，通过图像采集单元获得第一图像；通过MCU控制单元根据第一图像获得原始强度信息，并进行第一判定；若判定为属于第一处理信息，则直接通过显示单元对所述第一图像进行显示；否则，判定为属于第二处理信息，然后通过MCU控制单元根据原始强度信息发送驱动选择信息至防强光单元的驱动组件；驱动组件根据驱动选择信息启用不同的遮光片；启用遮光片后，通过图像采集单元获得第二图像；通过MCU控制单元对第二图像进行处理得到第三图像；最后通过显示单元对第三图像进行显示。即本发明根据原始强度信息可以不启用遮光片或启用不同滤光效果的遮光片，在启用遮光片进行初次过滤强光的情况下，对再次采集的图像进行处理，实现进一步的强光过滤，使得图像更加清晰可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法的流程图。

其中，1-电机、2-第一遮光片、3-第二遮光片、4-CCD相机、5-MCU控制单元、6-显示单元。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实施例提供了一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，包括以下步骤：

步骤1、通过图像采集单元获得第一图像。

步骤2、MCU控制单元根据所述第一图像获得原始强度信息，并对所述原始强度信息进行第一判定；若所述原始强度信息小于第一阈值，则判定为属于第一处理信息，直接通过显示单元对所述第一图像进行显示；否则，判定为属于第二处理信息，转入步骤3。

具体的，所述MCU控制单元对所述第一图像进行平滑处理，得到亮度直方图，根据所述亮度直方图获得第一图像的平均亮度值，作为所述原始强度信息；若所述原始强度信息小于第一阈值，则判定为属于所述第一处理信息。

步骤3、所述MCU控制单元根据所述原始强度信息发送驱动选择信息至防强光单元的驱动组件。

具体的，所述步骤3包括以下子步骤：

步骤3.1、通过所述MCU控制单元对所述原始强度信息进行第二判定；

若所述原始强度信息大于第一阈值且小于第二阈值，则判定为三级强光，转入步骤3.2；若所述原始强度信息大于第二阈值且小于第三阈值，则判定为二级强光，转入步骤3.2；若所述原始强度信息大于第三阈值，则判定为一级强光，转入步骤3.3；

步骤3.2、通过所述MCU控制单元发送第一驱动信息至所述驱动组件；

步骤3.3、通过所述MCU控制单元发送第二驱动信息至所述驱动组件。

步骤4、所述驱动组件根据所述驱动选择信息启用不同的遮光片。

具体的，若所述驱动组件接收到所述第一驱动信息，则驱动第一遮光片旋转至所述图像采集单元的CCD相机前；若所述驱动组件接收到所述第二驱动信息，则驱动第二遮光片旋转至所述图像采集单元的CCD相机前。

步骤5、通过所述图像采集单元获得第二图像。

步骤6、所述MCU控制单元对所述第二图像进行处理得到第三图像。

具体的，所述步骤6包括：

(1)在所述原始强度信息被判定为三级强光的条件下，将启用所述第一遮光片后得到的第二图像划分为九个部分，并判定每个部分的平均亮度值是否小于第一阈值；若是，则进行二次曝光处理，得到第三图像；否则，将所述第二图像作为第三图像。

(2)在所述原始强度信息被判定为二级强光的条件下，从数据库中提取第一加权比重，对启用所述第一遮光片后得到的第二图像进行ACE算法和直方图均衡化算法处理，得到第三图像。

(3)在所述原始强度信息被判定为一级强光的条件下，从数据库中提取第二加权比重，对启用所述第二遮光片后得到的第二图像进行ACE算法和直方图均衡化算法处理，得到第三图像。

步骤7、通过所述显示单元对所述第三图像进行显示。

相应的，本申请实施例提供一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置，包括：图像采集单元、防强光单元、MCU控制单元、显示单元。所述防强光单元包括驱动组件和遮光组件；所述遮光组件包括多个遮光片，不同的所述遮光片具有不同的遮光率；所述驱动组件与多个所述遮光片连接。所述MCU控制单元分别与所述图像采集单元、所述显示单元、所述驱动组件连接。

所述图像采集单元、所述防强光单元、所述MCU控制单元、所述显示单元用于实现上述适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法的步骤。

具体的，所述图像采集单元包括CCD相机、广角镜头。所述驱动组件采用电机；所述遮光片可旋转地置于所述广角镜头前。

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本实施例提供了一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置，包括：图像采集单元、防强光单元、MCU控制单元、显示单元。

参看图1，下面对各个单元分别进行说明。

(1)图像采集单元。

所述图像采集单元用于通过CCD相机4采集汽车行驶过程中的周边图像。

所述图像采集单元可使用广角镜头以便拥有更大的观察视野。

(2)防强光单元。

所述防强光单元包括电机1和可旋转的多个遮光片。所述遮光片用于减弱夜间强光对图像采集单元的干扰，所述电机1用于驱动所述遮光片来切换不同的遮光强弱模式。

具体的，所述遮光片置于所述CCD相机4的镜头前，用于减弱强光对所述CCD相机4采集图像的干扰。所述遮光片包括第一遮光片2、第二遮光片3。所述遮光片与所述电机1相连，通过驱动所述电机1旋转以切换所述第一遮光片2和所述第二遮光片3，以对强光进行不同等级的过滤。

需要说明的是，遮光片的数量不限于两个，可根据实际需要进行数量调整。不同的遮光片涂有不同的遮光材料。

(3)MCU控制单元。

所述MCU控制单元5包括MCU控制板、连接线、电源。所述MCU控制板用于通过算法对所述CCD相机4采集的图像进行识别和处理；所述连接线用于连接所述CCD相机4、所述电机1和所述显示单元6；所述电源用于给所述MCU控制板供电。

所述MCU控制单元5与所述图像采集单元中的所述CCD相机4通过CSI排线相连，用于接收并处理所述CCD相机4采集到的图像信息。

所述MCU控制单元5通过算法对所述图像采集单元采集到图像进行处理。此外，所述MCU控制单元5还可对经过遮光片过滤强光所导致的部分区域曝光较正常情况偏弱修正，达到更理想的显示效果。

算法包括：

所述MCU控制单元5对视频中的每一帧图像单独处理，并根据不同程度的强光干扰进行相应的处理。参看图2，分别为：

(a)当采集到的图像平均亮度X大于设定的亮度a，小于设定的亮度b时，说明干扰强光等级为三级。驱动所述电机1旋转，将所述第一遮光片2旋至所述CCD相机4的镜头前，进行第一次过滤强光处理；将启用所述第一遮光片2后所述CCD相机4拍摄到的图像分为9部分，分别检测每一部分的亮度直方图均值；若均值小于a，则对该块图像进行二次曝光补偿。

(b)当采集到的图像平均亮度X大于等于设定的亮度b，小于设定的亮度c时，说明干扰强光等级为二级。驱动所述电机1旋转，将所述第一遮光片2旋至所述CCD相机4的镜头前，进行第一次过滤强光处理；然后通过所述MCU控制单5对所述CCD相机4采集到的图像(即启用所述第一遮光片2后，所述CCD相机4采集到的图像)进行算法处理，实现第二次强光过滤处理。

算法的具体操作为，通过ACE(Automatic Color Equalization)算法和直方图均衡化算法将处理后的结果加权而来。加权方式为ACE算法得到第一结果A，通过直方图得到第二结果B，然后将第一结果A乘以一个加权C，第二结果B乘以一个加权D，最终得到的是：AC+BD。

上述加权方法是通过读取数据库中针对不同的夜间强光环境有着不同的加权比重。例如，二级强光时提取第一加权比重。

所述数据库为针对不同的夜间强光环境进行大量分析处理后得出的，便于所述MCU控制单元5直接读取数据库信息，减少所述MCU控制单元5的运算量。

(c)当采集到的图像平均亮度X大于设定的亮度c时，说明干扰强光等级为一级；驱动所述电机1旋转，将遮光片调整为遮光能力更强的所述第二遮光片3进行第一次过滤强光处理，同时通过所述MCU控制单元5对所述CCD相机4采集到的图像(即启用所述第二遮光片3后，所述CCD相机4采集到的图像)进行算法处理。

算法具体操作为，通过ACE(Automatic Color Equalization)算法和直方图均衡化算法将处理后的结果加权而来。上述加权方法是通过读取数据库中针对不同的夜间强光环境有着不同的加权比重。例如，一级强光时提取第二加权比重。

所述数据库为针对不同的夜间强光环境进行大量分析处理后得出的，便于所述MCU控制单元5直接读取数据库信息，减少所述MCU控制单元5的运算量。

(4)显示单元。

所述显示单元6与所述MCU控制单元5通过HDMI线相连，用于实时显示经所述MCU控制单元5处理后的图像。

所述显示单元6还可直接显示判定为不用进行强光过滤的图像。

所述显示单元6可设置于驾驶室内司机侧和乘客侧，左右两侧更加便于司机的观察。

综上，本发明采用硬件和软件算法结合的方法，硬件上选用多个遮光片，可针对不同的强光采用不同的遮光片进行过滤，通过大量实验建立的针对夜间不同环境进行不同的加权权重算法分析的数据库，使得图像处理更加具有针对性，高效性；将强光分为多个等级，不同的等级选用不同的处理方法，更加智能处理效率上大大提高。使用防强光装置和算法同时过滤强光，能使图像更加清晰可靠，最终显示图像准确率和色彩还原度大大提高。依据Retinex理论提出的ACE算法，对于高动态范围处理，基于人眼视觉系统(HSV)在颜色连续和亮度连续方面得到较好的满足。

本发明实施例提供的一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置和方法至少包括如下技术效果：

(1)本发明通过分析不同的强光等级，使用不同的遮光片和不同的算法，可有效抑制前后车灯强光点直接照射所造成的光晕偏大和视频图像模糊，能够自动识别不同强光源的强光等级，并对不同级别的强光干扰进行分类处理。

(2)本发明在算法上采用ACE算法和直方图均衡化算法进行加权处理，相较于单一算法更能应对夜间复杂多变的环境。

(3)本发明通过物理装置防强光和算法防强光具有不受外界强光干扰，夜视图像清晰，无光污染，智能化等优点。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而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)

1.一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、通过图像采集单元获得第一图像；

步骤2、MCU控制单元根据所述第一图像获得原始强度信息，并对所述原始强度信息进行第一判定；

若所述原始强度信息小于第一阈值，则判定为属于第一处理信息，直接通过显示单元对所述第一图像进行显示；否则，判定为属于第二处理信息，转入步骤3；

步骤3、所述MCU控制单元根据所述原始强度信息发送驱动选择信息至防强光单元的驱动组件；

步骤4、所述驱动组件根据所述驱动选择信息启用不同的遮光片；

步骤5、通过所述图像采集单元获得第二图像；

步骤6、所述MCU控制单元对所述第二图像进行处理得到第三图像；

步骤7、通过所述显示单元对所述第三图像进行显示。

2.根据权利要求1所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述MCU控制单元对所述第一图像进行平滑处理，得到亮度直方图，根据所述亮度直方图获得第一图像的平均亮度值，作为所述原始强度信息；若所述原始强度信息小于第一阈值，则判定为属于所述第一处理信息。

3.根据权利要求1所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，所述步骤3包括以下子步骤：

步骤3.1、通过所述MCU控制单元对所述原始强度信息进行第二判定；

若所述原始强度信息大于第一阈值且小于第二阈值，则判定为三级强光，转入步骤3.2；若所述原始强度信息大于第二阈值且小于第三阈值，则判定为二级强光，转入步骤3.2；若所述原始强度信息大于第三阈值，则判定为一级强光，转入步骤3.3；

步骤3.2、通过所述MCU控制单元发送第一驱动信息至所述驱动组件；

步骤3.3、通过所述MCU控制单元发送第二驱动信息至所述驱动组件。

4.根据权利要求3所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：若所述驱动组件接收到所述第一驱动信息，则驱动第一遮光片旋转至所述图像采集单元的CCD相机前；若所述驱动组件接收到所述第二驱动信息，则驱动第二遮光片旋转至所述图像采集单元的CCD相机前。

5.根据权利要求4所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，所述步骤6包括：

在所述原始强度信息被判定为三级强光的条件下，将启用所述第一遮光片后得到的第二图像划分为九个部分，并判定每个部分的平均亮度值是否小于第一阈值；

若是，则进行二次曝光处理，得到第三图像；否则，将所述第二图像作为第三图像。

6.根据权利要求4所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，所述步骤6包括：

在所述原始强度信息被判定为二级强光的条件下，从数据库中提取第一加权比重，对启用所述第一遮光片后得到的第二图像进行ACE算法和直方图均衡化算法处理，得到第三图像。

7.根据权利要求4所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法，其特征在于，所述步骤6包括：

在所述原始强度信息被判定为一级强光的条件下，从数据库中提取第二加权比重，对启用所述第二遮光片后得到的第二图像进行ACE算法和直方图均衡化算法处理，得到第三图像。

8.一种适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置，其特征在于，包括：图像采集单元、防强光单元、MCU控制单元、显示单元；

所述防强光单元包括驱动组件和遮光组件；所述遮光组件包括多个遮光片，不同的所述遮光片具有不同的遮光率；所述驱动组件与多个所述遮光片连接；

所述MCU控制单元分别与所述图像采集单元、所述显示单元、所述驱动组件连接；

所述图像采集单元、所述防强光单元、所述MCU控制单元、所述显示单元用于实现如权利要求1-7中任一所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的方法的步骤。

9.根据权利要求8所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置，其特征在于，所述图像采集单元包括CCD相机、广角镜头。

10.根据权利要求9所述的适用于汽车智能后视镜夜间防强光的装置，其特征在于，所述驱动组件采用电机；所述遮光片可旋转地置于所述广角镜头前。

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