CN113810682A - 一种车载摄像头图像处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载摄像头图像处理装置，有效的解决了现有技术中驾乘人员无法得知车载摄像头采集的图像出现暗或白屏的具体原因，影响车辆在行驶途中的行驶安全以及车辆的使用，本发明所述处理装置包括检测电路、判断电路和输出电路，所述检测电路利用功率传感器U1来检测供电电源为车载摄像头输出的功率信号，并将功率信号进行比较后输出第一电平至判断电路，并将供电电源所输出的电压信号进行比较后，输出第二电平至判断电路，所述判断电路将第一电平和第二电平进行判断并启动输出电路，所述输出电路得到差值信号和水汽信号，并将差值信号和水汽信号传输至ECU，保证了车辆在行驶途中的安全性以及车辆的使用。

Description

一种车载摄像头图像处理装置

技术领域

本发明涉及摄像头领域，特别是一种车载摄像头图像处理装置。

背景技术

车载摄像头是保障汽车行驶安全的不可或缺的重要电子辅助系统，大大提升行车安全性能，且具备实时呈现视频和音频的功能，方便了驾乘人员车看车内外情况，为车辆行驶提供安全保障，也为交通事故的分析、判定提供可靠凭证，因此已成为交通安全不可缺少的硬件。

但是在实际应用过程中，车载摄像头采集到的图像极易出现图像暗或白屏的现象，经仔细的排查后发现不是接触线接触不良的问题，而是和供电电源有关，供电电源的供电功率偏小导致此类现象的发生，而维修人员采用的维修方式是将供电电源进行更换，但当车辆正在行驶过程中，无法及时的更换车载摄像头的供电电源，导致无法观看到图像或是无法观看到清楚的图像，影响车辆在行驶途中的行驶安全，且现有技术一般都忽略了车载摄像头的水汽问题，导致水汽导致图像出现暗或白屏的现象时更换供电电源也没有任何效果，需一直对车载摄像头进行维修，影响车主对车辆的使用。

因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种车载摄像头图像处理装置，有效的解决了现有技术中驾乘人员无法得知车载摄像头采集的图像出现暗或白屏的具体原因，影响车辆在行驶途中的行驶安全以及车辆使用的问题。

其解决的技术方案是，一种车载摄像头图像处理装置，所述处理装置包括检测电路、判断电路和输出电路，所述检测电路利用功率传感器U1来检测供电电源为车载摄像头输出的功率信号，并将功率信号进行比较后输出第一电平至判断电路，并将供电电源所输出的电压信号进行比较后，输出第二电平至判断电路，所述判断电路将第一电平和第二电平进行判断并启动输出电路，所述输出电路得到差值信号和水汽信号，并将差值信号和水汽信号传输至ECU。

进一步地，所述检测电路包括功率传感器U1，功率传感器U1的VCC的引脚分别连接开关S1的一端、电阻R3的一端、电阻R8的一端，开关S1的另一端与正极性电源VCC相连接，功率传感器U1的out引脚与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端与运放器U2B的同相端相连接，运放器U2B的反相端分别连接运放器U2B的输出端、电阻R2的一端，电阻R2的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端分别连接电阻R13的可调端、电阻R13的上端、电阻R3的另一端、双向稳压管D1的一端，运放器U3B的输出端与双向稳压管D1的另一端相连接，电阻R8的另一端分别连接运放器U4B的同相端、电阻R4的一端，运放器U4B的反相端分别连接电阻R17的一端、双向稳压管D7的一端，电阻R17的另一端连接电压信号，电阻R4的另一端分别连接电阻R13的下端、双向稳压管D7的另一端、功率传感器U1的gnd引脚并连接地。

进一步地，所述判断电路三极管Q3、三极管Q4，三极管Q3的发射极分别连接电阻R5的一端、电阻R22的一端、电阻R6的一端、检测电路中的开关S1的一端，三极管Q3的基极分别连接电阻R5的另一端、检测电路中的运放器U3B的输出端，三极管Q3的集电极分别连接电阻R9的一端、二极管D4的负极，电阻R9的另一端分别连接三极管Q4的发射极、检测电路中的电阻R4的另一端并连接地，三极管Q4的集电极分别连接电阻R22的另一端、二极管D3的负极，三极管Q4的基极与电阻R21的一端相连接，电阻R21的另一端与检测电路中的运放器U4B的输出端相连接，电阻R6的另一端分别连接二极管D3的正极、二极管D4的正极。

进一步地，所述输出电路包括电阻R7，电阻R7的一端分别连接判断电路中的二极管D3的正极、二极管D4的正极，电阻R7的另一端分别连接电容C3的一端、晶闸管Q2的控制极，晶闸管Q2的阳极与检测电路中的运放器U3B的反相端相连接，晶闸管Q2的阴极分别连接电阻R12的一端、运放器U5B的同相端，运放器U5B的反相端分别连接电阻R11的一端、运放器U3B的同相端，运放器U5B的输出端云电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端分别连接二极管D2的正极、二极管D6的正极，二极管D6的负极连接电源接收端，二极管D2的负极分别连接继电器K1的一端、开关S4的一端，开关S4的另一端与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与运放器U6B的同相端相连接，运放器U6B的反相端分别连接电阻R19的一端、电阻R20的一端，运放器U6B的输出端分别连接电阻R19的另一端、三极管Q1的集电极、电阻R14的一端、开关S2的一端，开关S2的另一端分别连接电阻R15的一端、电阻R10的一端、三极管Q1的发射极连接ECU，三极管Q1的基极分别连接电阻R14的另一端、稳压管D5的负极，电阻R10的另一端与开关S3的一端相连接，开关S3的另一端连接正极性电源VCC，稳压管D5的正极分别连接电容C3的另一端、电阻R12的另一端、继电器K1的另一端、电阻R20的另一端、电阻R15的另一端、判断电路中的电阻R9的另一端、检测电路中的电阻R4的另一端并连接地。

本发明实现了如下有益效果：

通过设置检测电路和判断电路来检测车载摄像头采集到的图像暗或者白屏是否是因为供电电源输出的功率不足引起的，在判断出供电电源输出的功率不足时，利用输出电路计算出差值信号，并将差值信号输出至电源接收端，为供电电源输出的功率信号进行补偿，以使车载摄像头采集的图像恢复正常，保证车辆在行驶过程中的安全性，并将差值信号传输至ECU，提醒驾乘人员此时车载摄像头的供电电源需在行程结束后进行更换，输出电路同时检测车载摄像头镜片内的水汽，产生水汽信号并发送至ECU，提醒驾乘人员车载摄像头采集到的图像暗或者白屏是由于水汽引起的，以保证车辆在后续行程中的车载摄像头的正常使用，保证车辆的安全使用，有效的解决了现有技术中驾乘人员无法得知车载摄像头采集的图像出现暗或白屏的具体原因，影响车辆在行驶途中的行驶安全以及使用的问题。

附图说明

图1为本发明的检测电路和判断电路原理图。

图2为本发明的输出电路原理图。

具体实施方式

为有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1-2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

一种车载摄像头图像处理装置，应用在车载摄像头的供电电源上，所述处理装置包括检测电路、判断电路和输出电路，所述检测电路利用功率传感器U1来检测供电电源为车载摄像头输出的功率信号，并将功率信号进行比较后输出第一电平至判断电路，并将供电电源所输出的电压信号进行比较后，输出第二电平至判断电路，所述判断电路将第一电平和第二电平进行判断并启动输出电路，所述输出电路得到差值信号和水汽信号，并将差值信号和水汽信号传输至ECU。

所述检测电路包括功率传感器U1，功率传感器U1的VCC的引脚分别连接开关S1的一端、电阻R3的一端、电阻R8的一端，开关S1的另一端与正极性电源VCC相连接，功率传感器U1的out引脚与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端与运放器U2B的同相端相连接，运放器U2B的反相端分别连接运放器U2B的输出端、电阻R2的一端，电阻R2的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端分别连接电阻R13的可调端、电阻R13的上端、电阻R3的另一端、双向稳压管D1的一端，运放器U3B的输出端与双向稳压管D1的另一端相连接，电阻R8的另一端分别连接运放器U4B的同相端、电阻R4的一端，运放器U4B的反相端分别连接电阻R17的一端、双向稳压管D7的一端，电阻R17的另一端连接电压信号，电阻R4的另一端分别连接电阻R13的下端、双向稳压管D7的另一端、功率传感器U1的gnd引脚并连接地；

所述检测电路在驾乘人员发现车载摄像头采集到的图像暗或者白屏时启动，此时开关S1闭合，利用功率传感器U1来检测供电电源为车载摄像头输出的功率信号，并将功率信号经运放器U2B传输至运放器U3B上，其中功率传感器可采用型号类似为WB9821-1型号的三相功率传感器，功率传感器U1的out引脚指代的是OUT1引脚或OUT2引脚中的一个，运放器U2B将功率信号进行跟随，提高驱动能力，而运放器U3B则将功率信号与电阻R13和电阻R3分压提供的标准功率信号进行比较，其中标准功率信号是指车载摄像头检测出来的图像正常时，供电电源所提供给车载摄像头的功率，利用双向稳压管D1来缩短比较进行的时间，当运放器U3B输出第一电平至判断电路，同时电阻R17接收的是供电电源所输出的电压信号，此电压信号利用现有技术中可检测电压信号并输出模拟电压信号的电压传感器进行检测，此为现有技术，在此不多做赘述，为避免电压信号的幅值过大引起本处理装置出现浪涌现象，损伤本装置的元器件的安全，利用双向稳压管D1来进行抑制，电压信号被传输至运放器U4B上与标准电压信号进行比较，其中标准电压信号是利用电阻R8和电阻R4分压提供的，是供电电源为车载摄像头所输出的最低电压值，运放器U4B输出第二电平至判断电路，并将功率信号和标准功率信号传输至输出电路上。

所述判断电路三极管Q3、三极管Q4，三极管Q3的发射极分别连接电阻R5的一端、电阻R22的一端、电阻R6的一端、检测电路中的开关S1的一端，三极管Q3的基极分别连接电阻R5的另一端、检测电路中的运放器U3B的输出端，三极管Q3的集电极分别连接电阻R9的一端、二极管D4的负极，电阻R9的另一端分别连接三极管Q4的发射极、检测电路中的电阻R4的另一端并连接地，三极管Q4的集电极分别连接电阻R22的另一端、二极管D3的负极，三极管Q4的基极与电阻R21的一端相连接，电阻R21的另一端与检测电路中的运放器U4B的输出端相连接，电阻R6的另一端分别连接二极管D3的正极、二极管D4的正极；

所述判断电路利用三极管Q3接收检测电路传输过来的第一电平，利用电阻R21将第二电平传输至三极管Q4上，当三极管Q3不能导通时，表明供电电源的输出功率处于正常状态，当三极管Q4不能导通时，表明供电电源输出的电压信号处于正常状态，而当三极管Q3导通时，表明此时供电电源输出至车载摄像头的功率存在不足的问题，若是此时同时第二电平将三极管Q4导通时，则表明车载摄像头采集到的图像存在暗或是白屏的问题是由于供电电源输出功率不足引起的，此时三极管Q3和三极管Q4将二极管D3、二极管D4、电阻R6组成的与电路导通，与电路将输出电路启动。

所述输出电路包括电阻R7，电阻R7的一端分别连接判断电路中的二极管D3的正极、二极管D4的正极，电阻R7的另一端分别连接电容C3的一端、晶闸管Q2的控制极，晶闸管Q2的阳极与检测电路中的运放器U3B的反相端相连接，晶闸管Q2的阴极分别连接电阻R12的一端、运放器U5B的同相端，运放器U5B的反相端分别连接电阻R11的一端、运放器U3B的同相端，运放器U5B的输出端云电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端分别连接二极管D2的正极、二极管D6的正极，二极管D6的负极连接电源接收端，二极管D2的负极分别连接继电器K1的一端、开关S4的一端，开关S4的另一端与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与运放器U6B的同相端相连接，运放器U6B的反相端分别连接电阻R19的一端、电阻R20的一端，运放器U6B的输出端分别连接电阻R19的另一端、三极管Q1的集电极、电阻R14的一端、开关S2的一端，开关S2的另一端分别连接电阻R15的一端、电阻R10的一端、三极管Q1的发射极连接ECU，三极管Q1的基极分别连接电阻R14的另一端、稳压管D5的负极，电阻R10的另一端与开关S3的一端相连接，开关S3的另一端连接正极性电源VCC，稳压管D5的正极分别连接电容C3的另一端、电阻R12的另一端、继电器K1的另一端、电阻R20的另一端、电阻R15的另一端、判断电路中的电阻R9的另一端、检测电路中的电阻R4的另一端并连接地；

所述输出电路被启动时，判断电路中的二极管D3、二极管D4、电阻R6组成的与电路通过电阻R7、电容C3将晶闸管Q2导通，晶闸管Q2将标准功率信号与功率信号进行减法运算，得出差值信号，差值信号即为使车载摄像头所采集的图像恢复正常的所需的功率值，此时二极管D6将差值信号输出至电源接收端，即为供电电源输出的功率信号进行补偿，此电源接收端是车载摄像头所有，以使车载摄像头采集的图像恢复正常，保证车辆在行驶过程中的安全性，二极管D2利用差值信号导通继电器K1，继电器K1的引脚开关是断开、开关S4闭合（继电器K1不导通时，开关S2闭合、开关S4断开），差值信号经运放器U6B进行放大，并将放大后的差值信号经过三极管Q1、稳压管D5进行稳压后传输至ECU，提醒驾乘人员，此时车载摄像头的供电电源需在行程结束后进行更换，以保证车辆在后续行程中的车载摄像头的正常使用，而输出电路中的开关S3在车载摄像头镜片内有水汽存在时闭合（无水汽时开关S3断开），当开关S3闭合时，电阻R10和电阻R15组成分压电路输出水汽信号，并将水汽信号经闭合的开关S2、三极管Q1、稳压管D5进行稳压后输出至ECU，即提醒驾乘人员车载摄像头所采集到的图像出现暗或是白屏的问题，是由于车载摄像头镜片内存在水汽的问题，需及时对水汽进行处理。

本发明在进行使用的时候，所述检测电路在驾乘人员发现车载摄像头采集到的图像暗或者白屏时启动，此时开关S1闭合，利用功率传感器U1来检测供电电源为车载摄像头输出的功率信号，运放器U2B将功率信号传输至运放器U3B上，运放器U3B则将功率信号与电阻R13和电阻R3分压提供的标准功率信号进行比较，利用双向稳压管D1来缩短比较进行的时间，当运放器U3B输出第一电平至判断电路，同时电阻R17接收的是供电电源所输出的电压信号，利用双向稳压管D1来进行抑制浪涌现象，电压信号被传输至运放器U4B上与标准电压信号进行比较，运放器U4B输出第二电平至判断电路，并将功率信号和标准功率信号传输至输出电路上，所述判断电路利用三极管Q3接收检测电路传输过来的第一电平，利用电阻R21将第二电平传输至三极管Q4上，当三极管Q3不能导通时，表明供电电源的输出功率处于正常状态，当三极管Q4不能导通时，表明供电电源输出的电压信号处于正常状态，而当三极管Q3导通时，表明此时供电电源输出至车载摄像头的功率存在不足的问题，若是此时同时第二电平将三极管Q4导通时，则表明车载摄像头采集到的图像存在暗或是白屏的问题是由于供电电源输出功率不足引起的，此时三极管Q3和三极管Q4将二极管D3、二极管D4、电阻R6组成的与电路导通，与电路将输出电路启动，所述输出电路被启动时，与电路通过电阻R7、电容C3将晶闸管Q2导通，晶闸管Q2将标准功率信号与功率信号进行减法运算，得出差值信号，差值信号即为使车载摄像头所采集的图像恢复正常的所需的功率值，此时二极管D6将差值信号输出至电源接收端，即为供电电源输出的功率信号进行补偿，此电源接收端是车载摄像头所有，以使车载摄像头采集的图像恢复正常，保证车辆在行驶过程中的安全性，二极管D2利用差值信号导通继电器K1，继电器K1的引脚开关S2断开、开关S4闭合，差值信号经运放器U6B进行放大，并将放大后的差值信号经过三极管Q1、稳压管D5进行稳压后传输至ECU，提醒驾乘人员此时车载摄像头的供电电源需在行程结束后进行更换，以保证车辆在后续行程中的车载摄像头的正常使用，而输出电路中的开关S3在车载摄像头镜片内有水汽存在时闭合（无水汽时断开），当开关S3闭合时，电阻R10和电阻R15组成分压电路输出水汽信号，并将水汽信号经闭合的开关S2、三极管Q1、稳压管D5进行稳压后输出至ECU，即提醒驾乘人员车载摄像头所采集到的图像出现暗或是白屏的问题，是由于车载摄像头镜片内存在水汽的问题，需及时对水汽进行处理。

本发明实现了以下效果：

（1）通过设置检测电路和判断电路来检测车载摄像头采集到的图像暗或者白屏是否是因为供电电源输出的功率不足引起的，在判断出供电电源输出的功率不足时，利用输出电路计算出差值信号，并将差值信号输出至电源接收端，为供电电源输出的功率信号进行补偿，以使车载摄像头采集的图像恢复正常，保证车辆在行驶过程中的安全性，并将差值信号传输至ECU，提醒驾乘人员此时车载摄像头的供电电源需在行程结束后进行更换，输出电路同时检测车载摄像头镜片内的水汽，产生水汽信号并发送至ECU，提醒驾乘人员车载摄像头采集到的图像暗或者白屏是由于水汽引起的，以保证车辆在后续行程中的车载摄像头的正常使用，保证车辆的安全使用，有效的解决了现有技术中驾乘人员无法得知车载摄像头采集的图像出现暗或白屏的具体原因，影响车辆在行驶途中的行驶安全以及车辆使用的问题；

（2）在检测电路检测供电电源输出功率信号的同时，对供电电源输出的电压进行检测，并将电压信号进行比较，并利用判断电路对检测电路输出的第一电平和第二电平进行判断，从而开启输出电路，保证了输出电路进行补偿的准确性，也增加本处理装置的准确性；

（3）在输出电路中同时对车载摄像头镜片内的水汽进行检测，在有水汽存在时产生水汽信号，并将水汽信号传输至ECU，避免了现有技术不针对水汽进行检测，导致水汽导致图像出现暗或白屏的现象时更换供电电源也没有任何效果的现象出现，避免影响到驾乘人员对车辆的使用。

Claims (4)

1.一种车载摄像头图像处理装置，其特征在于，所述处理装置包括检测电路、判断电路和输出电路，所述检测电路利用功率传感器U1来检测供电电源为车载摄像头输出的功率信号，并将功率信号进行比较后输出第一电平至判断电路，并将供电电源所输出的电压信号进行比较后，输出第二电平至判断电路，所述判断电路将第一电平和第二电平进行判断并启动输出电路，所述输出电路得到差值信号和水汽信号，并将差值信号和水汽信号传输至ECU。

2.如权利要求1所述的一种车载摄像头图像处理装置，其特征在于，所述检测电路包括功率传感器U1，功率传感器U1的VCC的引脚分别连接开关S1的一端、电阻R3的一端、电阻R8的一端，开关S1的另一端与正极性电源VCC相连接，功率传感器U1的out引脚与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端与运放器U2B的同相端相连接，运放器U2B的反相端分别连接运放器U2B的输出端、电阻R2的一端，电阻R2的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端分别连接电阻R13的可调端、电阻R13的上端、电阻R3的另一端、双向稳压管D1的一端，运放器U3B的输出端与双向稳压管D1的另一端相连接，电阻R8的另一端分别连接运放器U4B的同相端、电阻R4的一端，运放器U4B的反相端分别连接电阻R17的一端、双向稳压管D7的一端，电阻R17的另一端连接电压信号，电阻R4的另一端分别连接电阻R13的下端、双向稳压管D7的另一端、功率传感器U1的gnd引脚并连接地。

3.如权利要求1所述的一种车载摄像头图像处理装置，其特征在于，所述判断电路三极管Q3、三极管Q4，三极管Q3的发射极分别连接电阻R5的一端、电阻R22的一端、电阻R6的一端、检测电路中的开关S1的一端，三极管Q3的基极分别连接电阻R5的另一端、检测电路中的运放器U3B的输出端，三极管Q3的集电极分别连接电阻R9的一端、二极管D4的负极，电阻R9的另一端分别连接三极管Q4的发射极、检测电路中的电阻R4的另一端并连接地，三极管Q4的集电极分别连接电阻R22的另一端、二极管D3的负极，三极管Q4的基极与电阻R21的一端相连接，电阻R21的另一端与检测电路中的运放器U4B的输出端相连接，电阻R6的另一端分别连接二极管D3的正极、二极管D4的正极。

4.如权利要求1所述的一种车载摄像头图像处理装置，其特征在于，所述输出电路包括电阻R7，电阻R7的一端分别连接判断电路中的二极管D3的正极、二极管D4的正极，电阻R7的另一端分别连接电容C3的一端、晶闸管Q2的控制极，晶闸管Q2的阳极与检测电路中的运放器U3B的反相端相连接，晶闸管Q2的阴极分别连接电阻R12的一端、运放器U5B的同相端，运放器U5B的反相端分别连接电阻R11的一端、运放器U3B的同相端，运放器U5B的输出端云电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端分别连接二极管D2的正极、二极管D6的正极，二极管D6的负极连接电源接收端，二极管D2的负极分别连接继电器K1的一端、开关S4的一端，开关S4的另一端与电阻R18的一端相连接，电阻R18的另一端与运放器U6B的同相端相连接，运放器U6B的反相端分别连接电阻R19的一端、电阻R20的一端，运放器U6B的输出端分别连接电阻R19的另一端、三极管Q1的集电极、电阻R14的一端、开关S2的一端，开关S2的另一端分别连接电阻R15的一端、电阻R10的一端、三极管Q1的发射极连接ECU，三极管Q1的基极分别连接电阻R14的另一端、稳压管D5的负极，电阻R10的另一端与开关S3的一端相连接，开关S3的另一端连接正极性电源VCC，稳压管D5的正极分别连接电容C3的另一端、电阻R12的另一端、继电器K1的另一端、电阻R20的另一端、电阻R15的另一端、判断电路中的电阻R9的另一端、检测电路中的电阻R4的另一端并连接地。

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