CN117579811B - 一种车辆摄像头故障检测与恢复方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摄像头管理技术领域，公开了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法、系统及装置，本发明利用CCI接口和MIPI‑CSI2接口获取摄像头的相关数据集，通过摄像头状态管理模块可以检测摄像头是否存在故障，不需要额外增加其他的检测电路，降低了成本；进一步，可以根据检测结果主动发送对应的控制指令至摄像头驱动并利用摄像头驱动完成摄像头状态恢复。因此，通过实施本发明，实现了车辆摄像头的全场景的错误信息感知和自恢复功能，可以显著提升用户体验。

Description

一种车辆摄像头故障检测与恢复方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及摄像头管理技术领域，具体涉及一种车辆摄像头故障检测与恢复方法、系统及装置。

背景技术

目前在汽车领域，随着汽车电气化和智能化的发展，汽车上使用的摄像头的数量越来越多。在产线，实车以及售后场景，针对摄像头故障后的处理，需要一个可靠的异常检测和恢复机制，来处理摄像头故障(包括摄像头不出图，摄像头断连，摄像头帧率低，摄像头受干扰导致的出图错误等问题)，提升产线生产效率，售后维修效率以及实车的使用体验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法、系统及装置，以解决针对摄像头故障后的处理，缺少可靠的异常检测和恢复机制的问题。

第一方面，本发明提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法，用于车辆摄像头故障检测与恢复系统，该系统包括摄像头驱动、摄像头状态管理模块和摄像头硬件电路，摄像头驱动与摄像头硬件电路通过CCI接口和MIPI-CSI2接口连接，摄像头硬件电路包括摄像头；该方法包括：

基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态；基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障；当摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用摄像头状态管理模块发送主动控制指令至摄像头驱动；基于主动控制指令，利用摄像头驱动控制摄像头恢复正常状态。

本发明提供的车辆摄像头故障检测与恢复方法，利用CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的相关数据集，通过摄像头状态管理模块可以检测摄像头是否存在故障，不需要额外增加其他的检测电路，降低了成本；进一步，可以根据检测结果主动发送对应的控制指令至摄像头驱动并利用摄像头驱动完成摄像头状态恢复。因此，通过实施本发明，实现了车辆摄像头的全场景的错误信息感知和自恢复功能，可以显著提升用户体验。

在一种可选的实施方式中，摄像头硬件电路还包括串行器和解串器，串行器和摄像头组成摄像头模组，且摄像头模组通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议与解串器连接；基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，包括：

基于摄像头驱动，通过CCI接口分别对串行器和解串器中的第一状态寄存器进行读取，得到摄像头的连接状态和视频链路状态；基于摄像头驱动，通过MIPI-CSI2接口获取摄像头采集的视频数据集和视频状态信息集。

本发明通过CCI接口和MIPI-CSI2接口可以实现车辆摄像头的相关数据信息的实时采集。

在一种可选的实施方式中，基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障，包括：

基于视频数据集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误以及检测摄像头的输出帧率是否正常；基于视频状态信息集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在视频输入错误；基于连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否发生连接故障。

本发明通过摄像头状态管理模块可以检测摄像头是否存在故障，不需要额外增加其他的检测电路，降低了成本，进一步，在检测时结合摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，可以实现车辆摄像头的全场景的错误信息感知。

在一种可选的实施方式中，基于视频数据集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误以及检测摄像头的输出帧率是否正常，包括：

基于视频数据集，摄像头状态管理模块获取摄像头的目标配置数据和目标输出帧率；基于目标配置数据，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误；基于目标输出帧率，利用摄像头状态管理模块检测摄像头的输出帧率是否正常。

在一种可选的实施方式中，基于目标配置数据，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误，包括：

在摄像头状态管理模块中，将目标配置数据和预设配置数据进行比对；当目标配置数据与预设配置数据不同时，确定摄像头存在配置错误；当目标配置数据与预设配置数据相同时，确定摄像头不存在配置错误。

在一种可选的实施方式中，基于目标输出帧率，利用摄像头状态管理模块检测摄像头的输出帧率是否正常，包括：

在摄像头状态管理模块中，将目标输出帧率与预设阈值进行比对；当目标输出帧率小于预设阈值时，确定摄像头的输出帧率不正常；当目标输出帧率大于或等于预设阈值时，确定摄像头的输出帧率正常。

在一种可选的实施方式中，基于视频状态信息集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在视频输入错误，包括：

摄像头状态管理模块对摄像头驱动中的第二状态寄存器进行读取，得到第二状态寄存器对应的配置值；利用摄像头状态管理模块判断配置值是否为预设值；当配置值为预设值时，确定摄像头存在视频输入错误；当配置值不为预设值时，确定摄像头不存在视频输入错误。

在一种可选的实施方式中，车辆摄像头故障检测与恢复系统还包括车辆诊断模块；方法还包括：

利用摄像头状态管理模块发送故障检测结果至车辆诊断模块，以及利用摄像头驱动发送摄像头的当前状态至车辆诊断模块。

本发明通过将摄像头的故障检测结果和当前状态发送至车辆诊断模块，可以保障行车安全以及帮助产线和售后维修实现快速定位。

第二方面，本发明提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复系统，用于执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆摄像头故障检测与恢复方法；该系统包括：

摄像头驱动、摄像头状态管理模块、摄像头硬件电路和车辆诊断模块，摄像头驱动的一端通过CCI接口和MIPI-CSI2接口与摄像头硬件电路连接，另一端与摄像头状态管理模块连接，摄像头状态管理模块还与车辆诊断模块连接；摄像头硬件电路包括摄像头、串行器和解串器，串行器和摄像头组成摄像头模组，且摄像头模组通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议与解串器连接。

本发明提供的车辆摄像头故障检测与恢复系统，通过执行本发明上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆摄像头故障检测与恢复方法实现了车辆摄像头的全场景的错误信息感知和自恢复功能，支持全场景的热插拔检测，无需主机重启，插上摄像头即可自动完成配置，可以增加产线上针对摄像头功能的中控主机和摄像头模组的测试，进一步，支持全场景的异常自恢复，能在异常发生后快速进行恢复。在实车应用场景，自恢复能保证系统的鲁棒性，提升了用户体验；所有的检测和自恢复都在摄像头驱动程序，摄像头状态监测程序以及车辆诊断系统中完成，摄像头应用无需参与，对程序开发人员友好。

第三方面，本发明提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复装置，用于执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆摄像头故障检测与恢复方法；该装置包括：

获取模块，用于基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态；检测模块，用于基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障；发送模块，用于当摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用摄像头状态管理模块发送主动控制指令至摄像头驱动；控制模块，用于基于主动控制指令，利用摄像头驱动控制摄像头恢复正常状态。

第四方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆摄像头故障检测与恢复方法。

第五方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的车辆摄像头故障检测与恢复方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是根据本发明实施例的车辆摄像头故障检测与恢复系统的结构框图；

图2是根据本发明实施例的车辆摄像头故障检测与恢复方法的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的另一车辆摄像头故障检测与恢复方法的流程示意图；

图4是根据本发明实施例的又一车辆摄像头故障检测与恢复方法的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的硬件检测电路示意图；

图6是根据本发明实施例的软件恢复流程示意图；

图7是根据本发明实施例的车辆摄像头故障检测与恢复装置的结构框图；

图8是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、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。

本发明实施例提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法，通过结合车辆摄像头故障检测与恢复系统以达到车辆摄像头的全场景的错误信息感知和自恢复功能的效果。

根据本发明实施例，提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法，可用于车辆摄像头故障检测与恢复系统，如图1所示，该车辆摄像头故障检测与恢复系统包括：摄像头驱动11、摄像头状态管理模块12和摄像头硬件电路13。

其中，摄像头驱动11与摄像头硬件电路13通过CCI接口和MIPI-CSI2接口连接，摄像头硬件电路13包括摄像头131。进一步，本实施例中对摄像头131的数量不做具体限定。

具体地，通过CCI接口可以配置摄像头131。

图2是根据本发明实施例的车辆摄像头故障检测与恢复方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态。

其中，CCI接口(Camera Control Interface，摄像头控制接口)是一个双线、双向、半双工、串行接口。

CSI(Camera Serial Interface，相机串行接口)表示摄像头外设与主机控制器之间的接口，旨在确定摄像头与主机控制器在移动应用中的标准，

MIPI(Mobile Industry Processor Interface Alliance，移动产业处理器接口联盟)表示移动通讯和娱乐电子产品行业中的绝大部分应用或硬件制造商组建而成的行业联盟。

因此，MIPI-CSI2接口表示一个由MIPI联盟下Camera工作组指定的接口。

具体的，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口，摄像头驱动11可以实时获取到摄像头硬件电路13中摄像头131的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态。

步骤S202，基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障。

具体地，摄像头驱动11将获取的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态发送至摄像头状态管理模块12。

进一步，摄像头状态管理模块12接收到上述数据后，可以实现车辆摄像头的全场景的错误信息感知，且不需要额外增加其他的检测电路，可以降低成本。

步骤S203，当摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用摄像头状态管理模块发送主动控制指令至摄像头驱动。

具体地，当摄像头131存在故障时，根据故障检测结果可以确定需要进行的操作，并根据该操作利用摄像头状态管理模块12主动发送对应的控制指令即主动控制指令至摄像头驱动11中。

步骤S204，基于主动控制指令，利用摄像头驱动控制摄像头恢复正常状态。

具体地，当摄像头驱动11接收到该主动控制指令后，根据该主动控制指令控制摄像头131恢复正常状态，即实现了车辆摄像头的自恢复。

本实施例提供的车辆摄像头故障检测与恢复方法，利用CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的相关数据集，通过摄像头状态管理模块可以检测摄像头是否存在故障，不需要额外增加其他的检测电路，降低了成本；进一步，可以根据检测结果主动发送对应的控制指令至摄像头驱动并利用摄像头驱动完成摄像头状态恢复。因此，通过实施本发明，实现了车辆摄像头的全场景的错误信息感知和自恢复功能，可以显著提升用户体验。

在本实施例中提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法，可用于上述的车辆摄像头故障检测与恢复系统1，如图1所示，该车辆摄像头故障检测与恢复系统1中摄像头硬件电路13还包括串行器132和解串器133。

其中，串行器132和解串器133组成摄像头模组，并与所述解串器通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议连接。

具体地，通过CCI接口可以配置串行器132和解串器133。

本实施例中对串行器132的数量不做具体限定，与摄像头131的数量对应即可。

图3是根据本发明实施例的车辆摄像头故障检测与恢复方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S301，基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态。

具体地，上述步骤S301包括：

步骤S3011，基于摄像头驱动，通过CCI接口分别对串行器和解串器中的第一状态寄存器进行读取，得到摄像头的连接状态和视频链路状态。

具体地，摄像头驱动11通过CCI接口可以读取串行器132和解串器133中集成的状态寄存器即第一状态寄存器，进一步，通过这些第一状态寄存器，可以获取到摄像头131和解串器133之间的连接状态，以及摄像头131和解串器133之间的视频链路状态。

步骤S3012，基于摄像头驱动，通过MIPI-CSI2接口获取摄像头采集的视频数据集和视频状态信息集。

具体地，摄像头131采集到视频数据集和视频状态信息集后传输至解串器133，进一步，可以通过MIPI-CSI2接口将视频数据集和视频状态信息集传输至摄像头驱动11中。

步骤S302，基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障。详细请参见图2所示实施例的步骤S202，在此不再赘述。

步骤S303，当摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用摄像头状态管理模块发送主动控制指令至摄像头驱动。详细请参见图2所示实施例的步骤S203，在此不再赘述。

步骤S304，基于主动控制指令，利用摄像头驱动控制摄像头恢复正常状态。详细请参见图2所示实施例的步骤S204，在此不再赘述。

本实施例提供的车辆摄像头故障检测与恢复方法，通过CCI接口和MIPI-CSI2接口可以实现车辆摄像头的相关数据信息的实时采集，进一步，通过摄像头状态管理模块可以检测摄像头是否存在故障，不需要额外增加其他的检测电路，降低了成本；进一步，可以根据检测结果主动发送对应的控制指令至摄像头驱动并利用摄像头驱动完成摄像头状态恢复。因此，通过实施本发明，实现了车辆摄像头的全场景的错误信息感知和自恢复功能，可以显著提升用户体验。

在本实施例中提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复方法，可用于上述车辆摄像头故障检测与恢复系统1。具体地，如图1所示，该车辆摄像头故障检测与恢复系统1中还包括车辆诊断模块14，该车辆诊断模块14与摄像头状态管理模块12连接。

图4是根据本发明实施例的车辆摄像头故障检测与恢复方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S401，基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态。详细请参见图3所示实施例的步骤S301，在此不再赘述。

步骤S402，基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障。

具体地，上述步骤S402包括：

步骤S4021，基于视频数据集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误以及检测摄像头的输出帧率是否正常。

具体地，视频数据集中包含摄像头131的视频传输帧率以及配置数据等。

因此，摄像头状态管理模块12可以根据接收到的视频数据集检测摄像头131是否存在配置错误以及检测摄像头131的输出帧率是否正常。

步骤S4022，基于视频状态信息集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在视频输入错误。

具体地，视频状态信息集可以反映视像头采集的视频的状态，因此，摄像头状态管理模块12可以根据接收到的视频状态信息集检测摄像头131是否存在视频输入错误。

步骤S4023，基于连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否发生连接故障。

具体地，摄像头状态管理模块12可以根据连接状态和视频链路状态检测摄像头是否发生连接故障，比如，摄像头是否发生断连或者发生断连后又插入等问题。

进一步，如果存在摄像头发生断连后又插入的问题，则向摄像头驱动11发送重设指令，让摄像头硬件电路13重新初始化。

进一步，如果存在摄像头发生断连的问题，则摄像头状态管理模块12会持续获取摄像头131的连接状态和视频链路状态，当确定摄像头131重新插入后，会向插入的摄像头131对应的摄像头驱动11发送重新初始化指令，可以避免对连接在同一片解串器上的摄像头造成影响。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S4021包括：

步骤a1，基于视频数据集，摄像头状态管理模块获取摄像头的目标配置数据和目标输出帧率。

步骤a2，基于目标配置数据，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误。

步骤a3，基于目标输出帧率，利用摄像头状态管理模块检测摄像头的输出帧率是否正常。

具体地，根据视频数据集，摄像头状态管理模块12可以获取到摄像头131对应的目标配置数据和目标输出帧率。

进一步，根据目标配置数据，摄像头状态管理模块12可以检测到摄像头131是否存在配置错误。

进一步，根据目标输出帧率，摄像头状态管理模块12可以检测到摄像头131的输出帧率是否正常。

在一些可选的实施方式中，上述步骤a2包括：

步骤a21，在摄像头状态管理模块中，将目标配置数据和预设配置数据进行比对。

步骤a22，当目标配置数据与预设配置数据不同时，确定摄像头存在配置错误。

步骤a23，当目标配置数据与预设配置数据相同时，确定摄像头不存在配置错误。

具体地，当目标配置数据与预先设置的摄像头131的预设配置数据相同时，摄像头状态管理模块12可以检测并确定摄像头131配置正常，且发生异常即不存在配置错误。

进一步，当目标配置数据与预先设置的摄像头131的预设配置数据不同时，摄像头状态管理模块12可以检测并确定摄像头131发生过异常被复位的情况，即摄像头存在配置错误。

进一步，摄像头状态管理模块12会向摄像头驱动11发送重新初始化指令，使得摄像头驱动11控制发生过异常即配置错误的摄像头131重新初始化。

例如，对于短暂的电源波动导致摄像头复位，摄像头状态管理模块12会实时检测摄像头的配置并和预设的值进行比较，如果不同说明发生了错误，会重新配置摄像头。

在一些可选的实施方式中，上述步骤a3包括：

步骤a31，在摄像头状态管理模块中，将目标输出帧率与预设阈值进行比对。

步骤a32，当目标输出帧率小于预设阈值时，确定摄像头的输出帧率不正常。

步骤a33，当目标输出帧率大于或等于预设阈值时，确定摄像头的输出帧率正常。

具体地，当目标输出帧率小于预设阈值时，摄像头状态管理模块12可以检测并确定摄像头131的输出帧率不正常，进一步，摄像头状态管理模块12会向摄像头驱动11发送重新初始化指令，使得摄像头驱动11控制输出帧率不正常的摄像头131重新初始化对应的输出帧率，并解决未知原因引起的输出错误。

进一步，当目标输出帧率大于或等于预设阈值时，摄像头状态管理模块12可以检测并确定摄像头131的输出帧率正常。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S4022包括：

步骤b1，摄像头状态管理模块对摄像头驱动中的第二状态寄存器进行读取，得到第二状态寄存器对应的配置值。

步骤b2，利用摄像头状态管理模块判断配置值是否为预设值。

步骤b3，当配置值为预设值时，确定摄像头存在视频输入错误。

步骤b4，当配置值不为预设值时，确定摄像头不存在视频输入错误。

具体地，摄像头驱动11中有多个状态寄存器可以用来反映当前接收数据的状态，例如当有数据包异常，行同步信号异常，场同步信号异常，行数不匹配，列数不匹配，数据under flow，数据over flow时，会将状态寄存器对应的配置值设置为1。

因此，摄像头状态管理模块12读取到摄像头驱动11中的第二状态寄存器的配置值时，可以判断该配置值是否为预设值(比如1)。

如果不是该预设值，则表示摄像头131不存在视频输入错误；如果是该预设值，则表示摄像头131存在视频输入错误。

进一步，当摄像头131存在视频输入错误时，摄像头状态管理模块12会向摄像头驱动11发送重新初始化指令，使得摄像头驱动11控制视频输入错误的摄像头131重新初始化，并解决干扰情况下引起的摄像头输出图像错误。比如，在5G基站下，5G信号会对摄像头产生干扰，可能导致图像出现错误如花屏，绿屏等。通过摄像头状态管理模块12进行重新舒适化，可以使得摄像头131离开干扰源的时候，画面能恢复正常。

步骤S403，当摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用摄像头状态管理模块发送主动控制指令至摄像头驱动。详细请参见图2所示实施例的步骤S204，在此不再赘述。

步骤S404，基于主动控制指令，利用摄像头驱动控制摄像头恢复正常状态。详细请参见图2所示实施例的步骤S204，在此不再赘述。

步骤S405，利用摄像头状态管理模块发送故障检测结果至车辆诊断模块，以及利用摄像头驱动发送摄像头的当前状态至车辆诊断模块。

具体地，摄像头状态管理模块12在得到摄像头131的故障检测结果后，还可以将该故障检测结果发送至对应的车辆诊断模块14。

进一步，摄像头驱动11控制摄像头131恢复正常状态后，还可以将摄像头131的当前状态发送至对应的车辆诊断模块14。

本实施例提供的车辆摄像头故障检测与恢复方法，通过摄像头状态管理模块可以检测摄像头是否存在故障，不需要额外增加其他的检测电路，降低了成本，进一步，在检测时结合摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，可以实现车辆摄像头的全场景的错误信息感知。进一步，通过将摄像头的故障检测结果和当前状态发送至车辆诊断模块，可以保障行车安全以及帮助产线和售后维修实现快速定位。

在一实例中，提供一种硬件检测电路及软件恢复流程，用于在摄像头故障时上报给车辆诊断系统，保障行车安全以及产线和售后维修用于快速定位。会在摄像头重新连接时尝试无感自修复，提升用户体验。

其中，硬件检测电路如图5所示，其中，处理器即为摄像头驱动。

具体地，处理器通过CCI接口和MIPI-CSI2接口与解串器进行连接。摄像头模组包含摄像头传感器和串行器，并通过同轴电缆使用GMSL1/2协议与解串器相连。MIPI-CSI2接口用于传输摄像头采集的数据到处理器的内存子系统，同时，可以检测MIPI-CSI2接口产生的各种统计和状态信息，判断输入的视频流是否发生错误。处理器内有多个状态寄存器可以用来反映当前接收数据的状态，例如当有数据包异常，行同步信号异常，场同步信号异常，行数不匹配，列数不匹配，数据under flow，数据over flow时，会将状态寄存器对应的配置值设置为1。所以可以在MIPI-CSI2的中断到来的时候，去检测各个状态寄存器的值，通过这些状态位，就可以知道接收数据是否正确。当数据不正确的时候，可以结合这些状态信息判断发生了什么错误。CCI接口用于配置解串器，串行器以及sensor。同时，CCI接口可读取解串器和串行器的寄存器，通过某些状态寄存器，可以获取摄像头和解串器的连接状态，以及摄像头和解串器之间的视频链路状态。

进一步，如图6所示，本实例中软件部分主要由三部分组成，摄像头驱动，摄像头状态监测程序和车辆诊断系统：

1、摄像头驱动用于控制摄像头硬件电路，并通过CCI接口获取摄像头的连接状态和视频链路状态。通过MIPI-CSI2接口，可以感知输入视频的错误状态。此处使用加串器和解串器自身能够获取连接状态和视频链路状态的特性，不用额外引入其它的检测电路，降低了陈本。

2、摄像头驱动会将采集到的摄像头连接状态，视频链路状态，视频输入错误信息以及统计的帧率信息传输到摄像头状态监测程序

3、摄像头状态监测程序统计摄像头连接状态，视频链路状态，视频输入错误信息和帧率统计信息。根据具体的业务逻辑，对摄像头驱动发起主动控制：

(1)摄像头状态监测程序在监测到摄像头发生断连后又插入，会向驱动发起重设指令，让摄像头硬件重新初始化。如果发生断连，摄像头状态监测程序会持续检测对应摄像头的连接状态，当检测到摄像头重新插入，会对插入的摄像头重新进行初始化，避免对连接在同一片解串器上的摄像头造成影响。

(2)摄像头状态监测程序会去实时检测串行器的配置，如发现配置数据跟预设的不同，可判断发生摄像头发生过异常被复位，此时会向摄像头驱动发起重新初始化的指令，重新初始化发生过异常的摄像头。例如对于短暂的电源波动导致摄像头复位，摄像头检测程序会实时检测摄像头的配置并和预设的值进行比较，如果不同说明发生了错误，会重新配置摄像头。

(3)摄像头状态监测程序会去检测输入视频流的错误信息，在收到错误信息后，会向摄像头发起重设指令，重新初始化发生错误的摄像头，解决干扰情况下引起的摄像头输出图像错误。比如在5G基站下，5G信号会对摄像头产生干扰，可能导致图像出现错误如花屏，绿屏等。摄像头检测程序会实时检测视频流错误信息，并重设摄像头硬件，这样当离开干扰源的时候，画面能恢复正常

(4)摄像头状态监测程序会去检测摄像头的输出帧率，当帧率低于某个阈值，会向摄像头发起重设指令，重新初始化帧率输出不正常的摄像头，解决未知原因引起的输出错误。

4、摄像头检测程序会将根据摄像头连接状态，摄像头链路状态，摄像头错误信息得到的故障检测结果上报给车辆诊断系统。

5、车辆诊断系统会记录并更新摄像头的状态信息，供中控车机的诊断模块或者诊断仪获取摄像头的状态信息。

进一步，摄像头应用还可以接收摄像头驱动发送的摄像头视频流以及车辆诊断系统发送的摄像头诊断信息。

本实例具有如下优点：

1、支持全场景的热插拔检测，无需主机重启，插上摄像头即可自动完成配置，可以增加产线上针对摄像头功能的中控主机和摄像头模组的测试

2、支持全场景的异常自恢复，能在异常发生后快速进行恢复。在实车应用场景，自恢复能保证系统的鲁棒性，提升用户体验，减少客户投诉

3、完善的诊断信息，可以在售后维修中快速定位问题，提升维修效率进而降低成本

4、所有的检测和自恢复都在摄像头驱动程序，摄像头状态监测程序以及车辆诊断系统中完成，摄像头应用无需参与，对程序开发人员友好。

因此，本实例提供的硬件检测电路及软件恢复流程，可以在不增加额外检测电路的情况下，通过实时监测摄像头的连接状态，视频链路状态，帧率统计信息以及错误信息，实现全场景的错误信息感知和自恢复功能。进一步，可用于产线对主机和摄像头的测试，售后维修对问题的快速定位和修复，实车使用过程中在各种复杂环境下产生异常后的自恢复，可以显著提升用户体验。

在本实施例中提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复系统，如图1所示，该车辆摄像头故障检测与恢复系统包括：摄像头驱动11、摄像头状态管理模块12、摄像头硬件电路13和车辆诊断模块14。

其中，摄像头驱动11的一端通过CCI接口和MIPI-CSI2接口与摄像头硬件电路13连接，另一端与摄像头状态管理模块12连接，摄像头状态管理模块12还与车辆诊断模块14连接。

进一步，摄像头硬件电路包括摄像头131、串行器132和解串器133。

其中，串行器和摄像头组成摄像头模组，且摄像头模组通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议与解串器133连接。

具体地，上述系统中各个装置的功能参考上述对车辆摄像头故障检测与恢复方法的实施过程描述，此处不再赘述。

在本实施例中还提供了一种车辆摄像头故障检测与恢复装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种车辆摄像头故障检测与恢复装置，用于执行本发明上述实施例提供的车辆摄像头故障检测与恢复方法；如图7所示，该装置包括：

获取模块701，用于基于摄像头驱动，分别通过CCI接口和MIPI-CSI2接口获取摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态。

检测模块702，用于基于摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在故障。

发送模块703，用于当摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用摄像头状态管理模块发送主动控制指令至摄像头驱动。

控制模块704，用于基于主动控制指令，利用摄像头驱动控制摄像头恢复正常状态。

在一些可选的实施方式中，摄像头硬件电路还包括串行器和解串器，串行器和摄像头组成摄像头模组，且摄像头模组通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议与解串器连接，解串器还与摄像头驱动连接；获取模块701，包括：

读取子模块，用于基于摄像头驱动，通过CCI接口分别对串行器和解串器中的第一状态寄存器进行读取，得到摄像头的连接状态和视频链路状态。

获取子模块，用于基于摄像头驱动，通过MIPI-CSI2接口获取摄像头采集的视频数据集和视频状态信息集。

在一些可选的实施方式中，检测模块702，包括：

第一检测子模块，用于基于视频数据集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误以及检测摄像头的输出帧率是否正常。

第二检测子模块，用于基于视频状态信息集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在视频输入错误。

第三检测子模块，用于基于连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否发生连接故障。

在一些可选的实施方式中，第一检测子模块，包括：

获取单元，用于基于视频数据集，摄像头状态管理模块获取摄像头的目标配置数据和目标输出帧率。

第一检测单元，用于基于目标配置数据，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误。

第二检测单元，用于基于目标输出帧率，利用摄像头状态管理模块检测摄像头的输出帧率是否正常。

在一些可选的实施方式中，第一检测单元，包括：

第一比对子单元，用于在摄像头状态管理模块中，将目标配置数据和预设配置数据进行比对。

第一确定子单元，用于当目标配置数据与预设配置数据不同时，确定摄像头存在配置错误。

第二确定子单元，用于当目标配置数据与预设配置数据相同时，确定摄像头不存在配置错误。

在一些可选的实施方式中，第二检测单元，包括：

第二比对子单元，用于在摄像头状态管理模块中，将目标输出帧率与预设阈值进行比对。

第三确定子单元，用于当目标输出帧率小于预设阈值时，确定摄像头的输出帧率不正常。

第四确定子单元，用于当目标输出帧率大于或等于预设阈值时，确定摄像头的输出帧率正常。

在一些可选的实施方式中，第二检测子模块，包括：

读取单元，用于摄像头状态管理模块对摄像头驱动中的第二状态寄存器进行读取，得到第二状态寄存器对应的配置值。

判断单元，用于利用摄像头状态管理模块判断配置值是否为预设值。

第一确定单元，用于当配置值为预设值时，确定摄像头存在视频输入错误。

第二确定单元，用于当配置值不为预设值时，确定摄像头不存在视频输入错误。

在一些可选的实施方式中，车辆摄像头故障检测与恢复系统还包括车辆诊断模块；装置还包括：

第一发送模块，用于利用摄像头状态管理模块发送故障检测结果至车辆诊断模块，以及利用摄像头驱动发送摄像头的当前状态至车辆诊断模块。

上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中的车辆摄像头故障检测与恢复装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图7所示的车辆摄像头故障检测与恢复装置。

请参阅图8，图8是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图8所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器10为例。

处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。

其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。

存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。

该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆摄像头故障检测与恢复方法，其特征在于，用于车辆摄像头故障检测与恢复系统，所述系统包括摄像头驱动、摄像头状态管理模块和摄像头硬件电路，所述摄像头驱动与所述摄像头硬件电路通过CCI接口和MIPI-CSI2接口连接，所述摄像头硬件电路包括摄像头；所述方法包括：

基于所述摄像头驱动，分别通过所述CCI接口和所述MIPI-CSI2接口获取所述摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态；

基于所述摄像头的视频数据集、所述视频状态信息集、所述连接状态和所述视频链路状态，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在故障；

当所述摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用所述摄像头状态管理模块发送主动控制指令至所述摄像头驱动；

基于所述主动控制指令，利用所述摄像头驱动控制所述摄像头恢复正常状态；

其中，基于所述摄像头的视频数据集、所述视频状态信息集、所述连接状态和所述视频链路状态，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在故障，包括：

基于所述视频数据集，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在配置错误以及检测所述摄像头的输出帧率是否正常；

基于所述视频状态信息集，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在视频输入错误；

基于所述连接状态和所述视频链路状态，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否发生连接故障；

其中，基于所述视频状态信息集，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在视频输入错误，包括：

所述摄像头状态管理模块对所述摄像头驱动中的第二状态寄存器进行读取，得到所述第二状态寄存器对应的配置值；

利用所述摄像头状态管理模块判断所述配置值是否为预设值；

当所述配置值为所述预设值时，确定所述摄像头存在视频输入错误；

当所述配置值不为所述预设值时，确定所述摄像头不存在视频输入错误。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像头硬件电路还包括串行器和解串器，所述串行器和所述摄像头组成摄像头模组，且所述摄像头模组通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议与所述解串器连接；

基于所述摄像头驱动，分别通过所述CCI接口和所述MIPI-CSI2接口获取所述摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态，包括：

基于所述摄像头驱动，通过所述CCI接口分别对所述串行器和所述解串器中的第一状态寄存器进行读取，得到所述摄像头的所述连接状态和所述视频链路状态；

基于所述摄像头驱动，通过所述MIPI-CSI2接口获取所述摄像头采集的所述视频数据集和所述视频状态信息集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述视频数据集，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在配置错误以及检测所述摄像头的输出帧率是否正常，包括：

基于所述视频数据集，所述摄像头状态管理模块获取所述摄像头的目标配置数据和目标输出帧率；

基于所述目标配置数据，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在配置错误；

基于所述目标输出帧率，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头的输出帧率是否正常。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述目标配置数据，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在配置错误，包括：

在所述摄像头状态管理模块中，将所述目标配置数据和预设配置数据进行比对；

当所述目标配置数据与所述预设配置数据不同时，确定所述摄像头存在配置错误；

当所述目标配置数据与所述预设配置数据相同时，确定所述摄像头不存在配置错误。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述目标输出帧率，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头的输出帧率是否正常，包括：

在所述摄像头状态管理模块中，将所述目标输出帧率与预设阈值进行比对；

当所述目标输出帧率小于所述预设阈值时，确定所述摄像头的输出帧率不正常；

当所述目标输出帧率大于或等于所述预设阈值时，确定所述摄像头的输出帧率正常。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆摄像头故障检测与恢复系统还包括车辆诊断模块；所述方法还包括：

利用所述摄像头状态管理模块发送所述故障检测结果至所述车辆诊断模块，以及利用所述摄像头驱动发送所述摄像头的当前状态至所述车辆诊断模块。

7.一种车辆摄像头故障检测与恢复系统，用于执行如权利要求1至6任一项所述的车辆摄像头故障检测与恢复方法；其特征在于，包括：

摄像头驱动、摄像头状态管理模块、摄像头硬件电路和车辆诊断模块，所述摄像头驱动的一端通过CCI接口和MIPI-CSI2接口与所述摄像头硬件电路连接，另一端与所述摄像头状态管理模块连接，所述摄像头状态管理模块还与所述车辆诊断模块连接；

所述摄像头硬件电路包括摄像头、串行器和解串器，所述串行器和所述摄像头组成摄像头模组，且所述摄像头模组通过同轴电缆并使用GMSL1/2协议与所述解串器连接。

8.一种车辆摄像头故障检测与恢复装置，用于执行如权利要求1至6任一项所述的车辆摄像头故障检测与恢复方法；其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于基于所述摄像头驱动，分别通过所述CCI接口和所述MIPI-CSI2接口获取所述摄像头的视频数据集、视频状态信息集、连接状态和视频链路状态；

检测模块，用于基于所述摄像头的视频数据集、所述视频状态信息集、所述连接状态和所述视频链路状态，利用所述摄像头状态管理模块检测所述摄像头是否存在故障；

发送模块，用于当所述摄像头存在故障时，基于故障检测结果，利用所述摄像头状态管理模块发送主动控制指令至所述摄像头驱动；

控制模块，用于基于所述主动控制指令，利用所述摄像头驱动控制所述摄像头恢复正常状态；

其中，所述检测模块包括：

第一检测子模块，用于基于视频数据集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在配置错误以及检测摄像头的输出帧率是否正常；

第二检测子模块，用于基于视频状态信息集，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否存在视频输入错误；

第三检测子模块，用于基于连接状态和视频链路状态，利用摄像头状态管理模块检测摄像头是否发生连接故障；

其中，所述第二检测子模块包括：

读取单元，用于摄像头状态管理模块对摄像头驱动中的第二状态寄存器进行读取，得到第二状态寄存器对应的配置值；

判断单元，用于利用摄像头状态管理模块判断配置值是否为预设值；

第一确定单元，用于当配置值为预设值时，确定摄像头存在视频输入错误；

第二确定单元，用于当配置值不为预设值时，确定摄像头不存在视频输入错误。