CN112581440A - 一种维护车载摄像头图像质量的方法、装置及车载摄像头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种维护车载摄像头图像质量的方法、装置及车载摄像头，包括定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估；当评估图像质量不满足预设条件时，检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；当检测存在污渍时，获取车辆的当前运动状态；当所前运动状态满足安全条件时，控制清洗装置清洗窗口，清洗装置设于所述车载摄像头上；控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口，本申请可自动对无人驾驶的车辆进行图像质量维护，且本申请在清洗车载摄像头前判断了车辆的运动状态是否满足安全条件，保证车载摄像头的清洗不会对车辆的行驶安全造成影响，保证了自动驾驶车辆的驾驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及辅助驾驶领域，尤其涉及一种维护车载摄像头图像质量的方法、装置及车载摄像头。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，汽车车身上的传感器越来越多，对这些传感器的自动化保养与维护越来越重要。特别是视觉类传感器，其窗口或镜头上的污渍会对成像质量受到严重的影响，导致相应的功能失效、车辆事故的发生，产生安全隐患。
现有技术中存在一些车载摄像头的维护策略，例如将摄像头安装在车体内部以避免灰尘、泥土以及雨滴对摄像头的影响。而对如倒车必须安装在车体外的摄像头，现有技术多通过在摄像头上加装一套清洗设备，通过清洗设备对摄像头进行清洗。然而，水洗摄像头后摄像头上残留的水渍会影响摄像头成像，在寒冷天气下还会发生结霜的现象，导致摄像头无法正常使用。同时这些清洗设备也大大增加了摄像头的体积，难以实际应用。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种维护车载摄像头图像质量的方法、装置及车载摄像头，以解决上述技术问题。
为了达到上述目的，第一方面本发明提供了一种维护车载摄像头图像质量的方法，所述方法包括：
按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；
当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；
控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
在一些实施例中，所述方法包括：
获取所述车辆所处的温度；
当所述温度不超过预设的温度阈值时，控制所述加热装置以预设温度加热所述窗口；
所述控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口包括：
根据所述车辆所处的温度及预设温度规则确定烘干温度；
控制所述加热装置以所述烘干温度烘干所述窗口。
在一些实施例中，所述方法包括：
当检测不存在污渍时，确定所述车载摄像头对应的类型；
当所述车载摄像头是可见光摄像头时，通过3A图像算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理；
当所述车载摄像头是红外摄像头时，通过非均匀校正算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理。
在一些实施例中，所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度，所述当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口包括：
当所述车辆的行驶速度低于预设阈值时，控制清洗装置清洗所述窗口。
在一些实施例中，所述当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口包括：
当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令；
当接收到返回的清洗执行指令后，控制清洗装置清洗所述窗口。
在一些实施例中，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头。
第二方面，本申请提供了一种车载摄像头，所述车载摄像头设于车辆上，所述摄像头的外壳上设有窗口、用于清洗所述窗口的清洗装置及用于加热及烘干所述窗口的加热装置，
所述摄像头包括计算模块，用于按照预设的时间周期，定时对所述车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估；当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
在一些实施例中，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头及与所述清洗喷头连接的水管，所述水管上设有阀门所述外壳的第一面上设有窗口、所述加热装置及所述清洗喷头，所述水管设于所述外壳的第二面上，
当清洗所述窗口时，所述计算模块用于打开所述阀门以便所述水管向所述清洗喷头供水。
在一些实施例中，所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度所述摄像头还包括通信接口，用于当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，所述计算模块通过所述通信接口向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令。
第三方面，本申请提供了一种维护车载摄像头图像质量的装置，所述装置包括：
评估模块，用于按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；
检测模块，用于当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
获取模块，用于当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
控制模块，用于当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；及控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
本发明实现的有益效果为：
本申请提供了一种维护车载摄像头图像质量的方法，包括按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口，本申请通过定时对图像进行画质评估、在评估画质不满足条件时检测摄像头窗口上是否存在污渍，可自动对无人驾驶的车辆进行图像质量维护，通过先评估图像质量、然后检测污渍的方法进行污渍的识别，提升了识别的准确性，且本申请在清洗车载摄像头前判断了车辆的运动状态是否满足安全条件，保证车载摄像头的清洗不会对车辆的行驶安全造成影响，保证了自动驾驶车辆的驾驶安全性；本申请在清洗窗口后还通过加热装置对窗口进行烘干，避免了残留的水渍对车载摄像头的使用造成影响，保证了车载摄像头的图像质量；
本申请还提出了一种车载摄像头，摄像头的外壳上设有窗口，所述摄像头的外壳上设有用于清洗所述窗口的清洗装置及用于加热及烘干所述窗口的加热装置，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头及与所述清洗喷头连接的水管，所述外壳的第一面上设有窗口、所述加热装置及所述清洗喷头，所述水管设于所述外壳的第二面上，当清洗所述窗口时，所述计算模块用于打开所述阀门以便所述水管向所述清洗喷头供水，本申请提供了一种结构简单的清洗装置，可直接设置在摄像头的外壳上，减少了清洗装置对摄像头体积的影响，便于摄像头的实际安装和使用。
本发明所有产品并不需要具备上述所有效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本申请实施例提供的车载摄像头结构示意图；
图2是本申请实施例提供的车载摄像头图像质量维护流程图；
图3是本申请实施例提供的车载摄像头清洗流程图；
图4是本申请实施例提供的方法流程图；
图5是本申请实施例提供的装置结构图；
图6是本申请实施例提供的寒冷天气下车载摄像头清洗流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
如背景技术所述，现有技术中通常需要将清洗设备额外安装在摄像头上，影响摄像头体积，且水洗摄像头后摄像头上残留的水渍会对摄像头的成像效果造成影响，且需要驾驶者手动开启摄像头清洗功能，无法应用在无人驾驶和自动驾驶等驾驶场景下。
为解决上述问题，本申请提出了一种维护车载摄像头图像质量的方法，通过图像质量评估和污渍检测判断是否需要进行摄像头的清洗，当车辆的运动状态满足安全条件时对摄像头的窗口进行清洗和烘干，保证了摄像头清洗过程不影响车辆行驶的安全性，同时避免了摄像头清洗后的水渍对摄像头成像效果造成影响。
如图1所示，本申请提供了一种车载摄像头，该摄像头包括外壳7，外壳7内设有电路模组8和镜头，镜头透过透明的窗口1拍摄图像，窗口1对镜头提供了保护作用。外壳7上设有清洗装置和安装在窗口1的两端的加热线圈3，清洗装置包括清洗喷头2、阀门4、接入管道5，其中阀门4用于控制窗口清洗的启动及停止，清洗喷头2用于喷出清水清洗窗口1，接入管道5的一端连接清洗喷头2，用于向清洗喷头2提供清水，另一端可连接至车辆的水箱或其他的储水容器，以获得清水。摄像头上还设有通信接口6，用于与车辆进行通信。
电路模组8具有边缘计算能力，可对车载摄像头的画质进行质量评估、检测镜头上是否存在污渍、并根据车辆的运动状态确定是否需要清洗摄像头窗口，控制清洗装置清洗窗口及控制加热线圈加热及烘干摄像头窗口。
实施例一
具体的，如图2所示，电路模组根据本申请公开的维护车载摄像头图像质量的方法进行图像质量维护的过程包括：
步骤一、电路模组按照预设的时间周期，定时获取车载摄像头拍摄的图像并进行图像质量评估；
车载摄像头也可不具有边缘计算能力，可直接将图像通过通信接口传输到车辆的后端处理单元中，由后端处理单元进行图像质量评估、污渍检测等计算，然后根据后端处理单元的指令控制清洗装置和加热装置进行摄像头清洗作业。
步骤二、当评估图像质量不满足预设条件时，对拍摄的图像进行图像识别以确定所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
所述污渍可以包括灰尘、泥点等任意附着在摄像头窗口上影响车载摄像头成像质量的脏污。
所述窗口是透明的，可设于车载摄像头的镜头前，用于对镜头提供保护。镜头可透过窗口拍摄图像。
当窗口上不存在污渍时，根据车载摄像头对应的画质改善算法校正图像的画质。具体的，当车载摄像头是可见光摄像头时，可通过3A图像算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理，以便改善车载摄像头的图像质量；当车载摄像头是红外摄像头时，可通过非均匀校正算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理，以便改善车载摄像头的图像质量。
所述3A图像算法包括自动对焦(AF)算法、自动曝光(AE)算法和自动白平衡(AWB)算法，可用于实现图像对比度最大、改善主体拍摄物过曝光或曝光不足情况、使画面在不同光线照射下的色差得到补偿，从而改善图像质量。
非均匀校正算法是一种应用于红外图像的校正算法。
步骤三、当确定存在污渍时，获取车辆的当前行驶速度；
步骤四、当当前行驶速度不超过预设的速度阈值时，获取车辆所处环境的温度；
优选的，所述电路模组也可定时获取车辆所处环境的温度，当环境温度低于预设的温度阈值时，控制所述加热装置以预设温度加热所述窗口。所述温度阈值可以是零摄氏度，所述预设温度为高于0摄氏度的预设温度值，以避免车载摄像头的窗口上结霜影响成像质量。所述预设速度阈值可以是0km/h。
当当前行驶速度超过预设速度阈值或无法获取到车辆的当前行驶速度时，电路模组可通过通信接口向上层应用发送车载摄像头窗口存在污渍的通知，以便上层应用根据实际情况判断是否可以进行摄像头清洗。当电路模组接收到上层应用返回的清洗摄像头的指令后，可获取车辆所处环境的温度以便进行摄像头清洗。
步骤五、当温度超过预设的温度阈值时，控制清洗喷头清洗窗口；
如图3所示，电路模组可打开阀门并控制清洗喷头清洗窗口。
如图6所示，当温度不超过预设的温度阈值时，控制清洗喷头清洗窗口的同时控制加热装置以预设温度加热窗口，以避免清洗时窗口结冰或结霜无法正常清洁。所述温度阈值可以是零摄氏度，所述预设温度为高于0摄氏度的预设温度值。
步骤六、根据车辆所处的温度及预设温度规则确定烘干温度，控制加热装置以烘干温度烘干窗口。
所述预设温度规则包括确定所述烘干温度为比车辆所处的温度高4-15摄氏度，但不超过60摄氏度，以在保证烘干效率的同时避免烘干温度过高对车辆安全造成影响。
实施例二
对应上述实施例，本申请提供了一种维护车载摄像头图像质量的方法，如图4所示，所述方法包括：
410、按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；
420、当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
430、当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
440、当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；
所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度，所述当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口包括：
441、当所述车辆的行驶速度低于预设阈值时，控制清洗装置清洗所述窗口。
优选的，所述当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口包括：
442、当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令；
443、当接收到返回的清洗执行指令后，控制清洗装置清洗所述窗口。
450、控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
451、获取所述车辆所处的温度；
452、当所述温度不超过预设的温度阈值时，控制所述加热装置以预设温度加热所述窗口；
所述控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口包括：
453、根据所述车辆所处的温度及预设温度规则确定烘干温度；
454、控制所述加热装置以所述烘干温度烘干所述窗口。
优选的，所述方法包括：
460、当检测不存在污渍时，确定所述车载摄像头对应的类型；
461、当所述车载摄像头是可见光摄像头时，通过3A图像算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理；
462、当所述车载摄像头是红外摄像头时，通过非均匀校正算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理。
优选的，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头。
实施例三
对应上述实施例，本申请提出了一种车载摄像头，所述车载摄像头设于车辆上，所述摄像头的外壳上设有窗口、用于清洗所述窗口的清洗装置及用于加热及烘干所述窗口的加热装置，
所述摄像头包括计算模块，用于按照预设的时间周期，定时对所述车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估；当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
优选的，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头及与所述清洗喷头连接的水管，所述外壳的第一面上设有窗口、所述加热装置及所述清洗喷头，所述水管设于所述外壳的第二面上，
当清洗所述窗口时，所述计算模块用于打开所述阀门以便所述水管向所述清洗喷头供水。
优选的，所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度所述摄像头还包括通信接口，用于当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，所述计算模块通过所述通信接口向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令。
优选的，所述计算模块还可用于当检测不存在污渍时，确定所述车载摄像头对应的类型；当所述车载摄像头是可见光摄像头时，通过3A图像算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理；当所述车载摄像头是红外摄像头时，通过非均匀校正算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理。
优选的，所述计算模块还可用于当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令；
当接收到返回的清洗执行指令后，控制清洗装置清洗所述窗口。
实施例四
对应上述方法，如图5所示，本申请提供了一种维护车载摄像头图像质量的装置，所述装置包括：
评估模块510，用于按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；
检测模块520，用于当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
获取模块530，用于当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
控制模块540，用于当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；及控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
优选的，所述获取模块530还可用于获取所述车辆所处的温度，所述控制模块540还可用于当所述温度不超过预设的温度阈值时，控制所述加热装置以预设温度加热所述窗口；根据所述车辆所处的温度及预设温度规则确定烘干温度；控制所述加热装置以所述烘干温度烘干所述窗口。
优选的，所述装置还包括处理模块，用于当检测不存在污渍时，确定所述车载摄像头对应的类型；当所述车载摄像头是可见光摄像头时，通过3A图像算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理；当所述车载摄像头是红外摄像头时，通过非均匀校正算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理。
优选的，所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度，所述控制模块540还可用于当所述车辆的行驶速度低于预设阈值时，控制清洗装置清洗所述窗口。
优选的，所述控制模块540还可用于当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令；当接收到返回的清洗执行指令后，控制清洗装置清洗所述窗口。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种维护车载摄像头图像质量的方法，其特征在于，所述方法包括：
按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；
当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；
控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述车辆所处的温度；
当所述温度不超过预设的温度阈值时，控制所述加热装置以预设温度加热所述窗口；
所述控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口包括：
根据所述车辆所处的温度及预设温度规则确定烘干温度；
控制所述加热装置以所述烘干温度烘干所述窗口。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
当检测不存在污渍时，确定所述车载摄像头对应的类型；
当所述车载摄像头是可见光摄像头时，通过3A图像算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理；
当所述车载摄像头是红外摄像头时，通过非均匀校正算法对所述车载摄像头拍摄的图像进行处理。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度，所述当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口包括：
当所述车辆的行驶速度低于预设阈值时，控制清洗装置清洗所述窗口。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口包括：
当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令；
当接收到返回的清洗执行指令后，控制清洗装置清洗所述窗口。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头。
7.一种车载摄像头，所述车载摄像头设于车辆上，其特征在于，所述摄像头的外壳上设有窗口、用于清洗所述窗口的清洗装置及用于加热及烘干所述窗口的加热装置，
所述摄像头包括计算模块，用于按照预设的时间周期，定时对所述车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估；
当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；
控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
8.根据权利要求7所述的摄像头，其特征在于，所述清洗装置包括用于冲洗所述窗口的清洗喷头及与所述清洗喷头连接的水管，所述水管上设有阀门所述外壳的第一面上设有窗口、所述加热装置及所述清洗喷头，所述水管设于所述外壳的第二面上，
当清洗所述窗口时，所述计算模块用于打开所述阀门以便所述水管向所述清洗喷头供水。
9.根据权利要求7或8所述的摄像头，其特征在于，所述当前运动状态包括所述车辆的行驶速度所述摄像头还包括通信接口，用于当所述车辆的行驶速度高于预设阈值或无法获取到所述行驶速度时，所述计算模块通过所述通信接口向预设处理单元发送摄像头清洗请求，以便所述预设处理单元根据所述请求判断是否返回清洗执行指令。
10.一种维护车载摄像头图像质量的装置，其特征在于，所述装置包括：
评估模块，用于按照预设的时间周期，定时对车载摄像头拍摄的图像进行图像质量评估，所述车载摄像头设于车辆上；
检测模块，用于当评估图像质量不满足预设条件时，通过预设方法检测所述车载摄像头的窗口上是否存在污渍；
获取模块，用于当检测存在污渍时，获取所述车辆的当前运动状态；
控制模块，用于当所述当前运动状态满足预设的安全条件时，控制清洗装置清洗所述窗口；及控制所述车载摄像头上的加热装置烘干清洗后的所述窗口。
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