CN112373468A - 一种基于视觉的探测机动车外部物体及人员的感知单元 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种基于视觉的探测机动车外部物体及人员的感知单元，用于降低驾驶时的风险。本申请实施例方法包括：摄像机图像采集和处理单元、障碍物信息的接收分析和处理单元和硬件安全制动单元；所述摄像机图像采集和处理单元，用于获取基础数据；所述障碍物信息的接收分析和处理单元，用于对所述基础数据进行计算和分析；所述硬件安全制动单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并根据所述分析结果发送和/或执行与所述分析结果相对应的指令。
Description
技术领域
本申请实施例涉及数据处理领域，尤其涉及一种基于视觉的探测机动车外部物体及人员的感知单元。
背景技术
近年来，随着我国机动车保有量和驾驶人员的数量迅速增加，道路交通事故已经成为严峻的社会问题。
在现有技术中，障碍物的出现是不可预知的,人类获取外界信息75％依靠视觉系统，而在驾驶环境中这一比例甚至高达90％。为保证车辆行驶过程中的安全，驾驶人必须在驾驶汽车时集中精力，但仍会存在走神或者观察疏漏的可能，而这个行为会对驾驶时的安全造成影响，提高了驾驶时的风险。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于视觉的探测机动车外部物体及人员的感知单元，用于降低驾驶时的风险。
本申请提供了一种基于视觉的精准探测机动车外部物体及人员的感知单元，包括：
摄像机图像采集和处理单元、障碍物信息的接收分析和处理单元和硬件安全制动单元；
所述摄像机图像采集和处理单元，用于获取基础数据；
所述障碍物信息的接收分析和处理单元，用于对所述基础数据进行计算和分析；
所述硬件安全制动单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并根据所述分析结果发送和/或执行与所述分析结果相对应的指令。
可选的，所述感知单元还包括：
界面显示单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并将显示所述分析结果。
可选的，所述感知单元还包括：
语音提醒单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并将播报所述分析结果。
可选的，所述感知单元还包括：
碰撞检测单元，用于实现检测向前碰撞的功能。
可选的，所述摄像机图像采集和处理单元使用基于立体视觉的障碍物检测算法对所述基础数据进行测算。
可选的，所述摄像机图像采集和处理单元实时准确采集图像并进行分析和处理。
可选的，所述障碍物信息的接收分析和处理单元根据分析结果识别障碍物，生成障碍物信息。
可选的，所述硬件安全制动单元包括：
接收模块，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元发送的信息。
可选的，所述安全制动单元包括：
发送模块，用与在安全制动单元触发后，将安全制动信息发送到需要根据所述安全制动做出相应行为的单元和/模块。
可选的，所述摄像机图像采集和处理单元包括：
采集模块，用于接收视频图像文件；
处理模块，用于分析视频图像文件生成基础数据。
从以上技术方案可以看出，本申请的系统能收集并分析周围环境信息，并主动判断危险情况，并对分析到的情况做出反应，减轻驾驶人的负担，降低驾驶时的风险。
附图说明
图1为本申请实施例中一种基于视觉的精准探测机动车外部物体及人员的感知单元实施例结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种基于视觉的探测机动车外部物体及人员的感知单元，用于降低驾驶时的风险。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种基于视觉的精准探测机动车外部物体及人员的感知单元的具体实施例，包括：
摄像机图像采集和处理单元101、障碍物信息的接收分析和处理单元102和硬件安全制动单元103；
摄像机图像采集和处理单元101，用于获取基础数据；
本申请实施例中，当摄像机图像采集和处理单元101接收到摄像机从外界获取到的视频图像后，使用对获取到的视频图像使用基于立体视觉的障碍物检测算法，可以实时准确采集图像并进行分析和处理，输出障碍物的位置、距离和相对速度等信息，为后续处理提供重要数据基础。
具体的，在摄像机图像采集和处理单元101通过采集模块1011采集到视频图像后，处理模块1012会通过立体视觉的障碍物检测算法对采集到的视频图像进行分析处理。
障碍物信息的接收分析和处理单元102，用于对所述基础数据进行计算和分析；
在摄像机图像采集和处理单元101将获取到的视频图像信息进行分析处理之后获取到基础数据后，障碍物信息的接收分析和处理单元102对基础数据根据立体视觉的障碍物检测算法进行基础数据中障碍物信息的采集和处理。
其中，立体视觉的障碍物检测算法可以为基于特征的障碍物检测、基于光流场的障碍物检测和基于立体视觉的障碍物检测，此处不做限定。但在三种算法中，基于立体视觉的障碍物检测因为既不需要障碍物的先验知识，对障碍物是否运动也无限制，且能直接得到障碍物的实际位置，该算法利用左相机以及右相机同步对场景进行成像，与人类双眼成像原理相同，在左眼右眼成像中，同一个物体所处的位置是不一样的，如果我们将左右眼成像进行对比，会发现近处的物体在左右眼之间的位置变化比较剧烈，而远处的物体在左右眼中的位置差异较小。这种视觉差异也就是我们所说的视差，在世界坐标系中的每一点离立体相机的距离都可以通过视差来转化。立体视觉可以同时提供二维图像、三维距离信息，可为智能汽车及其他智能设备提供更丰富的数据信息，故本申请实施例主要基于立体视觉的障碍物检测进行描述。
立体视觉的障碍物检测具体位置，障碍物信息的接收分析和处理单元将获取到的基础数据生成立体视觉生成的深度图，并在该图上做物体检测及跟踪，以实时获得前方物体的距离、位置及相对速度等信息。同时基于深度学习算法生成的稳定模型，对视频中主要目标进行识别与分析，基于深度学习算法生成的稳定模型有效提高了障碍物信息的接收分析和处理单元102对视频中主要目标进行识别与分析的速度，从而快速得到障碍物信息的结果并发送至硬件安全制动单元。
硬件安全制动单元103，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并根据所述分析结果发送和/或执行与所述分析结果相对应的指令。
当硬件安全制动单元103接收到由障碍物信息的接收分析和处理单元102发送的障碍物信息后，根据障碍物信息做出反应，如前方安全距离外检测到障碍物，则降低发动机转速达到减速目的；或在车辆停靠时障碍物信息提示车门收到阻碍则会扣上安全锁，以达到提醒待下车人车门可能受到阻碍。
界面显示单元104，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并将显示所述分析结果。
因为不同的障碍物信息可能会引发相同的结果，如车辆减速可能是因为车辆超速或前方有障碍物。此时需要通过显示界面单元104显示具体的障碍物信息，本实施例使用U3D的三维界面上进行实时显示，提高对障碍物信息显示的准确性。
具体的，在障碍物信息触发硬件安全制动单元103后，界面显示单元104会在显示界面显示车体建模，并根据障碍物信息以车体为参照物标注障碍物位置。
语音提醒单元105，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并将播报所述分析结果。
在实际情况中，车辆驾驶人员在行驶过程中无法分神观察到界面显示单元104显示的障碍物信息，语音提醒单元105为保证驾驶人员能够第一时间获取到障碍物信息进行语音播报障碍物信息。
碰撞检测单元106，用于实现检测向前碰撞的功能。
实际情况中，摄像机图像采集和处理单元101实时采集基础数据，但数据处理与实际情况有无法避免的延时，若此时出现危险情况，驾驶人避闪不及，此时按照正常的步骤执行并记录事故发生情况，并激活碰撞检测单元106，在碰撞检测单元激活后，判断到车辆出现碰撞时，测判定为发生向前碰撞，车辆弹出安全气囊保护驾驶人与乘客。
其中，为具体提现实现过程，本申请实施例中，摄像机图像采集和处理单元101包括：
采集模块1011，用于接收视频图像文件；
处理模块1012，用于分析视频图像文件生成基础数据。
其中，为具体提现实现过程，本申请实施例中，硬件安全制动单元103包括：
接收模块1031，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元发送的信息。
发送模块1032，用与在安全制动单元触发后，将安全制动信息发送到需要根据所述安全制动做出相应行为的单元和/模块。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种基于视觉的精准探测机动车外部物体及人员的感知单元，其特征在于，包括：
摄像机图像采集和处理单元、障碍物信息的接收分析和处理单元和硬件安全制动单元；
所述摄像机图像采集和处理单元，用于获取基础数据；
所述障碍物信息的接收分析和处理单元，用于对所述基础数据进行计算和分析；
所述硬件安全制动单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并根据所述分析结果发送和/或执行与所述分析结果相对应的指令。
2.根据权利要求1所述的感知单元，其特征在于，所述感知单元还包括：
界面显示单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并将显示所述分析结果。
3.根据权利要求1所述的感知单元，其特征在于，所述感知单元还包括：
语音提醒单元，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元的分析结果，并将播报所述分析结果。
4.根据权利要求1所述的感知单元，其特征在于，所述感知单元还包括：
碰撞检测单元，用于实现检测向前碰撞的功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的感知单元，其特征在于，所述摄像机图像采集和处理单元使用基于立体视觉的障碍物检测算法对所述基础数据进行测算。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的感知单元，其特征在于，所述摄像机图像采集和处理单元实时准确采集图像并进行分析和处理。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的感知单元，其特征在于，所述障碍物信息的接收分析和处理单元根据分析结果识别障碍物，生成障碍物信息。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的感知单元，其特征在于，所述硬件安全制动单元包括：
接收模块，用于接收所述障碍物信息的接收分析和处理单元发送的信息。
9.根据权利要求8所述的感知单元，其特征在于，所述安全制动单元包括：
发送模块，用与在安全制动单元触发后，将安全制动信息发送到需要根据所述安全制动做出相应行为的单元和/模块。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的感知单元，其特征在于，所述摄像机图像采集和处理单元包括：
采集模块，用于接收视频图像文件；
处理模块，用于分析视频图像文件生成基础数据。
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