一種汽車夜視系統(tǒng)技術(shù)方案

一種汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，采用兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊，分析控制模塊提取出行人或動物的輪廓，同時測量輪廓在兩個相機(jī)影像中的像素距離，并計算出行人或動物到車輛的距離。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車夜間輔助遠(yuǎn)紅外夜視測距系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
汽車夜視分為主動紅外夜視和被動紅外夜視。主動紅外夜視是用波段在800~1000nm的近紅外光照射車前目標(biāo),利用普通的CCD或CMOS相機(jī)探測前方路況，并向影像顯示在車輛儀表臺的顯示器上。主動紅外夜視得到的影像較為清晰，但由于受到近紅外燈照射范圍的限制，其有效探測距離僅為200m左右。當(dāng)汽車在夜間以高速行駛時，這一探測距離不能完全滿足對前方危險做出提前分析和預(yù)判的要求。被動紅外夜視利用遠(yuǎn)紅外照相機(jī)探測車輛前方物體自身輻射的遠(yuǎn)紅外光線，其工作波長為8~14um。被動式紅外夜視不受輔助探測光的限制，所以有效探測距離可達(dá)到400m。這一探測距離完全可以使駕駛員對道路前方的行人或動物做出充分的預(yù)判。隨著汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和行駛速度的提升，被動遠(yuǎn)紅外夜視將成為汽車夜間安全駕駛的主流技術(shù)。但目前的汽車被動紅外夜視由于采用單個遠(yuǎn)紅外相機(jī)，只能識別行人或動物，但不能測量物體到車輛的距離。另外由于遠(yuǎn)紅外相機(jī)的分辨率較低，駕駛員無法根據(jù)遠(yuǎn)紅外影像的大小來判斷物體距離。如果被動式夜視系統(tǒng)能判定前方道路的行人或動物，并根據(jù)物體到車輛距離范圍向駕駛員發(fā)出不同程度的提示，將進(jìn)一步提升汽車夜間行駛的安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有汽車紅外夜視無法測距的問題，本專利技術(shù)提供了一種采用雙遠(yuǎn)紅外相機(jī)模塊的汽車夜視測距系統(tǒng)，并具有對夜間道路前方行人或動物的識別功能。本專利技術(shù)所提供的汽車夜視系統(tǒng)包括兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)模塊，一個分析控制模塊和一個顯示模塊。其中兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)對稱安置在汽車發(fā)動機(jī)艙格柵后，相距１~1.5m，具體距離取決于車輛大小和格柵的設(shè)計。兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)的鏡頭光軸平行，并都嚴(yán)格朝向車輛正前方。遠(yuǎn)紅外相機(jī)的工作波長為8~14um。車輛在夜間行駛時，兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊。分析控制模塊提取出行人或動物的輪廓，同時測量輪廓在兩個相機(jī)影像中的像素距離，并計算出行人或動物到車輛的距離。設(shè)像素距離為d,兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)的安裝距離為H,遠(yuǎn)紅外相機(jī)的有效焦距為f,行人或動物到汽車的實(shí)際距離為L,則具體的計算公式為L=H*f/d。分析控制模塊將兩個相機(jī)的遠(yuǎn)紅外影像整合，并發(fā)送給安裝于汽車儀表臺的顯示模塊。其中探測到的行人或動物將會被強(qiáng)調(diào)顯示，強(qiáng)調(diào)顯示的方法包括，但不限于：加方框顯示，輪廓顯示。顯示模塊根據(jù)探測到的物體到車輛距離范圍向駕駛員發(fā)出不同程度的聲音預(yù)警提示，同時加框或輪廓顯示以不同的顏色。附圖說明圖1是汽車夜視測距系統(tǒng)組成示意圖；圖2是遠(yuǎn)紅外相機(jī)結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3是遠(yuǎn)紅外影像測距示意圖。其中附圖標(biāo)記1為遠(yuǎn)紅外相機(jī)；2為分析控制模塊；3為顯示模塊；4為遠(yuǎn)紅外窗口片；5為硫系玻璃非球面透鏡；6為硫系玻璃非球面透鏡；7為透鏡套筒；8為紅外焦平面陣列探測器(IRFPA)；9為相機(jī)外殼；10為影像傳感器電路和制冷模塊；11為左遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像；12為右遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像；13為用于測距的比對影像。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)可以進(jìn)行各種修改并且以很多不同方式實(shí)施，而且將參照示出本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的附圖更加全面的描述本專利技術(shù)。然而，本專利技術(shù)不應(yīng)該被解釋為受本文所闡明的實(shí)施方式的限制；相反，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施方式包括可包含在本專利技術(shù)的精神和技術(shù)范圍內(nèi)的所有改變、等同和替代。在描述本專利技術(shù)的過程中，當(dāng)有關(guān)已知功能和配置的實(shí)際描述不會導(dǎo)致本專利技術(shù)的范圍不清楚時，其描述將被省略。下面，進(jìn)參照示出本專利技術(shù)的實(shí)施例的附圖更加全面的描述本專利技術(shù)的總體專利技術(shù)構(gòu)思。圖1為汽車夜視測距系統(tǒng)組成示意圖。汽車夜視測距系統(tǒng)包括兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)1，分析控制模塊2和顯示模塊3。其中兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)1對稱安置在汽車發(fā)動機(jī)艙格柵后，相距1~1.5m，具體距離取決于車輛大小和格柵的設(shè)計。兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)的光軸平行，并都嚴(yán)格朝向車輛正前方。車輛在夜間行駛時，兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊。分析控制模塊提取出行人或動物的輪廓，同時測量輪廓在兩個相機(jī)影像中的像素距離，并計算出行人或動物到車輛的距離。分析控制模塊將兩個相機(jī)的遠(yuǎn)紅外影像整合，并發(fā)送給安裝于汽車儀表臺的顯示模塊。其中探測到的行人或動物將會被強(qiáng)調(diào)顯示。圖2為遠(yuǎn)紅外相機(jī)結(jié)構(gòu)刨面示意圖。遠(yuǎn)紅外鏡頭的有效焦距為20~30mm。視場角為+/-15到+/-20度之間。遠(yuǎn)紅外鏡頭采用2~3片硫系玻璃非球面透鏡。非球面硫系玻璃透鏡的加工方法為由硫系玻璃球形預(yù)制體精密模壓而成。遠(yuǎn)紅外相機(jī)的影像傳感器為紅外焦平面陣列探測器(IRFPA)，其像元陣列為320x240之間，像元間距為20~40um。其中窗口片4為雙面拋光的圓形平片，其材料由選自單晶鍺、多晶鍺、硫系玻璃、硅、硫化鋅和硒化鋅構(gòu)成的組中一種紅外材料構(gòu)成。窗口片4的兩個表面鍍有減反膜，其在相機(jī)外側(cè)的一面在減反膜上還鍍有類金剛石膜(DLC)，起到表面強(qiáng)化和抗劃傷作用。本實(shí)施例的遠(yuǎn)紅外鏡頭采用2片硫系玻璃非球面透鏡。非球面硫系玻璃透鏡的加工方法為由硫系玻璃球形預(yù)制體精密模壓而成。遠(yuǎn)紅外窗口片4，硫系玻璃非球面透鏡5和6都由透鏡套筒7定位和固定。影像傳感器的電路和制冷模塊9安置在IRFPA的后面，并由相機(jī)的外殼10固定。傳輸電纜內(nèi)置相機(jī)的供電電纜和信號傳輸電纜，并與分析和控制模塊相連。圖3為遠(yuǎn)紅外影像測距示意圖。左遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像11和右遠(yuǎn)紅外相機(jī)拍攝的影像12經(jīng)過分析和控制模塊處理，得到用于測距的比對影像13，并測量出行人或動物的輪廓在兩幅遠(yuǎn)紅外影像的像素距離為d。假設(shè)兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)的安裝距離為H,遠(yuǎn)紅外相機(jī)的有效焦距為f,則行人或動物到汽車的實(shí)際距離L的計算公式為：L=H*f/d。雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施方式具體示出并描述了本專利技術(shù)，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本專利技術(shù)的精神和范圍的情況下，可以在細(xì)節(jié)和形式上對本專利技術(shù)進(jìn)行各種改變。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，采用兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊，分析控制模塊提取出行人或動物的輪廓，同時測量輪廓在兩個相機(jī)影像中的像素距離，并計算出行人或動物到車輛的距離。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，采用兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)分別探測車輛前方的發(fā)熱物體，并將遠(yuǎn)紅外影像傳遞到車內(nèi)的分析控制模塊，分析控制模塊提取出行人或動物的輪廓，同時測量輪廓在兩個相機(jī)影像中的像素距離，并計算出行人或動物到車輛的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車夜視系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)人或動物的輪廓在兩幅遠(yuǎn)紅外影像的像素距離為d，兩個遠(yuǎn)紅外相機(jī)的安裝距離為H,遠(yuǎn)紅外相機(jī)的有效焦距為f,則行人或動物到汽車的實(shí)際距離L為：L=H*f/d。

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭作超，
申請(專利權(quán))人：郭作超，
類型：發(fā)明
國別省市：河南;41