一种基于智能检测的车载系统

1.本发明涉及车辆智能检测技术领域，尤其涉及一种基于智能检测的车载系统。


背景技术：

2.汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ecu)。汽车电子最显著特征是向控制系统化推进，用传感器、微处理器mpu、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统，正获得极其广泛的市场。车体汽车电子控制装置有如赤裸裸的、不穿戴任何衣物饰物的人体；车载汽车电子包括汽车信息系统、汽车导航系统和汽车娱乐系统。车载汽车电子控制装置有如人身的衣物、饰物。
3.随着我国经济与科技的飞速发展，人们的用车需求也日益增加，汽车使用量也是在逐年增加。人工智能技术的快速发展也推动了汽车智能化技术的发展，无人驾驶汽车也逐渐地出现在大众的视野之中。无人驾驶汽车是通过一系类传感器来获取外界的信息，这些传感器包括像摄像头、毫米波雷达、激光雷达等等，这些传感器就相当于人类的眼睛，耳朵等感知器官一样。通过这些传感器的感知信息传给车辆的决策层便能够实现无人驾驶系统。。
4.为了行驶过程中的安全，对于传感器感知到的前方障碍物的具体信息(如大小、距离、速度)的精确度有非常高的要求。
5.由于各种传感器有其自身的优缺点，例如摄像头的优点是可以清晰地呈现物体的形状外观，即易于描述物体的细节特征，但缺点是容易受到恶劣天气影响，单目摄像头测距不够精准；毫米波雷达的优点是抗干扰能力强，不受天气的影响，测距精度高，缺点是测距的范围有限，而且毫米波雷达不能够感知汽车前方的行人等。


技术实现要素：

6.本技术实施例通过提供一种基于摄像头和雷达融合的障碍物检测方法，比单一传感器的障碍物输出信息更加精确，大大地提高了汽车的感知能力，提高了驾驶的安全性。能够为汽车环境感知能力以及决策规划层提供更精确及可靠的参考依据。
7.本技术实施例提供了一种基于智能检测的车载系统，其特征在于，包括：
8.汽车主体，用于驾驶员的驾驶；
9.拍摄模块，共有三个摄像头，其中一个摄像头安装在汽车主体靠近挡风玻璃最近的车顶位置处，其中轴线与汽车的中轴线重合，用于获取外部影像，产生视频信号，并将信号传递至图像处理模块；
10.图像处理模块，其设置在显示模块内，用于对拍摄模块拍摄到的影像分析；
11.感知转化模块，由一个方向盘角度转化传感器、两个雷达信号发生与接收器及一个车速传感器组成；
12.其中，方向角度转化传感器，其设置在其汽车主体内部驾驶室方向盘位置处，用于
对汽车主体的轨迹监测，当驾驶员转动方向盘时，方向盘转动的方向及方向盘转动角度信息会传入方向盘角度转化传感器内，然后通过该传感器调整显示模块内提醒的两侧偏移方向以及偏移弧度；
13.车速传感器，其安装在汽车主体发动机输出轴侧面，用于时刻监视汽车主体在行进过程中的速度，同时用于对车速计算；
14.雷达信号发生与接收器，其对称设置在汽车主体前方主灯下方，用于接收车速传感器的信号，同时发射雷达信号来检测前方是否存在障碍物，当接收到的反射回来的信号时，将信号传递给危险警告模块；
15.危险警告模块，由一个与门电路构成，且与门电路存在三个输入端和一个输出端，三个输出端分别与图像处理模块、车速传感器、雷达信号发生和接收器连接，且输出端与显示模块连接，当危险警告模块同时接收到以上三个信号时，会将危险警告信号传递给显示模块，实现警告功能；
16.显示模块，即车载液晶显示屏，安装在汽车主体内部靠近驾驶室侧面位置处，用于对拍摄模块获取的外部影像接收，其中显示模块还包括信号接收模块，用于接收危险警告模块的信号。
17.进一步优化，其中图像处理模块，其工作步骤在于：
18.s1：将接收到的图像进行二值化；
19.s2:用自适应阈值算法将图像分成6个区域自动调整图像局部阈值；
20.s3:用最大类间方差法对图像整体的阈值进行调整；
21.s4:将图像rgb值转化为hsv值；
22.s5:用深度卷积对图像进行去杂处理；
23.s6:用边缘轮廓提取算法对图像的边缘轮廓进行提取；
24.s7:将提取到的轮廓顶点相连；
25.s8:提取画面中本车前端轮廓线以及车道线；
26.s9:以汽车前端轮廓线为下底边，整个画面的中线为上底边，车道线为两侧边画一个梯形；
27.s10:接收方向盘角度转化传感器的信号，时刻调整梯形的左右两边；
28.s11:将梯形与之前整合修正过的图像叠加；
29.s12:进行图像直方图均衡化；
30.s13:将画面传递给显示模块；
31.s14:当检测到物体轮廓线与梯形轮廓有交点时，将信号传递给危险警告模块。
32.进一步优化，所述s8和s9中，首次使用时，需要将汽车主体驾驶到有车道线的地方利用拍摄模块对车道线提取，保证s9中的提醒能够准确绘制成功，后续使用时，该提醒就会自动显示在显示模块屏幕上。
33.进一步优化，显示模块还包括视觉显示模块，用于将接收的画面显示，同时当接收到危险警告模块的信号时会闪烁警告画面；听觉显示模块当接收到危险警告模块的信号时会发出警告的声音。
34.进一步优化，显示模块还包括一个由存储卡制作而成的存储模块，用于存储显示模块中接收到的画面，便于日后查看汽车主体在行驶过程中前方的画面。
35.进一步优化，所述车速传感器的车速等级为：当车速大于0km/h时，将信号传递给雷达信号发生与接收器，使其工作；当车速大于10km/h时，将信号传递给危险警告模块。
36.进一步优化，所述拍摄模块剩余两个摄像头分别对称安装在驾驶位和副驾驶位b柱梁位置处，用于扩大拍摄模块的拍摄范围。
37.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
38.本发明中，通过拍摄模块把汽车行驶时前方的画面传递至图像处理模块，利用图像处理模块对图像分析，自动判断出行人有没有对汽车行驶路径侵犯，同时利用雷达信号发生与接收器实现对前方5m范围内的检测，发射雷达信号来检测前方是否存在障碍物，同时利用车速传感器对汽车的速度检测，并利用危险警告模块实现对信号的接收，当危险警告模块同时接收到这三个信号后，将危险警告传递至显示模块，实现报警功能，通过对三个信号的同时判断，比单一传感器的障碍物输出信息更加精确，大大地提高了汽车的感知能力，提高了驾驶的安全性，能够为汽车环境感知能力提供更精确及可靠的参考依据。
附图说明
39.图1为本技术系统流程图；
40.图2为本技术中图像处理模块的流程图；
41.图3为本技术中拍摄模块拍摄画面图；
42.图4为本技术中车辆主体的内部结构示意图。
43.图中：100-汽车主体、110-拍摄模块、120-图像处理模块、130-感知转化模块、140-显示模块、150-存储模块、160-危险警告模块。
具体实施方式
44.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
45.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.请参阅图1-4，本发明提供了一种技术方案：
48.一种基于智能检测的车载系统，包括汽车主体100，用于驾驶员的驾驶，拍摄模块110，共有三个摄像头，考虑到汽车主体100行驶过程中摄像头的稳定性，其中一个摄像头安装在汽车主体100靠近挡风玻璃最近的车顶位置处或安装在距离挡风玻璃最近处的车辆隔层中，其中轴线与汽车的中轴线重合，剩余两个分别对称安装在驾驶位和副驾驶位b柱梁位
置处，为了扩大其拍摄范围，其与地面之间的距离应尽可能提高，用于获取外部影像，产生视频信号，并将信号传递至图像处理模块120。
49.图像处理模块120，其设置在显示模块140内，用于对拍摄模块110拍摄到的影像分析。
50.感知转化模块130，由一个方向盘角度转化传感器、两个雷达信号发生与接收器及一个车速传感器组成。
51.方向角度转化传感器，其设置在其汽车主体100内部驾驶室方向盘位置处，用于对汽车主体100的轨迹监测，当驾驶员转动方向盘时，方向盘转动的方向及方向盘转动角度信息会传入方向盘角度转化传感器内，然后通过该传感器调整显示模块140内提醒的两侧偏移方向以及偏移弧度。
52.车速传感器，其安装在汽车主体100发动机输出轴侧面，用于时刻监视汽车主体100在行进过程中的速度，同时用于对车速计算，当车速大于0km/h时，将信号传递给雷达信号发生与接收器，使其工作，当车速大于10km/h时，将信号传递给危险警告模块160。
53.雷达信号发生与接收器，其对称设置在汽车主体100前方主灯下方，用于接收车速传感器的信号，同时发射雷达信号来检测前方是否存在障碍物，当接收到的反射回来的信号时，将信号传递给危险警告模块，作为本方案优选实施例，雷达信号发射区域为前方5m。
54.危险警告模块160，由一个与门电路构成，且与门电路存在三个输入端和一个输出端，三个输出端分别与图像处理模块120、车速传感器、雷达信号发生和接收器连接，且输出端与显示模块140连接，当危险警告模块160同时接收到以上三个信号时，会将危险警告信号传递给显示模块140，实现警告功能。
55.显示模块140，即车载液晶显示屏，安装在汽车主体100内部靠近驾驶室侧面位置处，用于对拍摄模块110获取的外部影像接收，其中显示模块140还包括信号接收模块，用于接收危险警告模块160的信号；视觉显示模块，用于将接收的画面显示，同时当接收到危险警告模块160的信号时会闪烁警告画面；听觉显示模块当接收到危险警告模块160的信号时会发出警告的声音，为了重现可能的事故发生情况，显示模块140还包括一个由存储卡制作而成的存储模块，用于存储显示模块中接收到的画面，便于日后查看汽车主体100在行驶过程中前方的画面。
56.其中图像处理模块，其工作步骤在于：
57.s1：将接收到的图像进行二值化；
58.s2:用自适应阈值算法将图像分成6个区域自动调整图像局部阈值；
59.s3:用最大类间方差法对图像整体的阈值进行调整；
60.s4:将图像rgb值转化为hsv值；
61.s5:用深度卷积对图像进行去杂处理；
62.s6:用边缘轮廓提取算法对图像的边缘轮廓进行提取；
63.s7:将提取到的轮廓顶点相连；
64.s8:提取画面中本车前端轮廓线以及车道线；
65.s9:以汽车前端轮廓线为下底边，整个画面的中线为上底边，车道线为两侧边画一个梯形；
66.s10:接收方向盘角度转化传感器的信号，时刻调整梯形的左右两边；
67.s11:将梯形与之前整合修正过的图像叠加；
68.s12:进行图像直方图均衡化；
69.s13:将画面传递给显示模块；
70.s14:当检测到物体轮廓线与梯形轮廓有交点时，将信号传递给危险警告模块。
71.其中s8和s9中，首次使用时，需要将汽车主体100驾驶到有车道线的地方利用拍摄模块110对车道线提取，保证s9中的提醒能够准确绘制成功，后续使用时，该提醒就会自动显示在显示模块140屏幕上。
72.其中s2中自适应阈值算法、s3中最大类间方差法、s5中深度卷积、s6中边缘轮廓提取算法属于图像算法的最优选，并在现有技术中被多次公开，在此不再过多叙述。
73.说明例：
74.图3中示出显示模块140显示出的画面，可以看出，画面中左右两侧存在行人，中间远端位置处存在车其他车辆，位于左侧的行人距离汽车主体100较近，位于右侧的行人距离汽车主体100较近，此时图像处理模块120对拍摄模块110拍摄到的画面处理，进而测算出行人的外轮廓，并与设定好的梯形比较，当测算出行人的外轮廓与梯形的外轮廓有交集时，将信号传递至危险警告模块160，实现报警功能，同时在图像处理模块120处理过程中，会将右侧的行人同时处理，图像处理模块120会存在同时将右侧报警的弊端，此时利用雷达信号发生与接收器实现对前方5m范围内的检测，发射雷达信号来检测前方是否存在障碍物，接收到左侧反射回来的检测信号时，将左侧存在行人信号传递给危险警告模块160，而右侧未检测到信号，则可以判断其右侧无障碍物，且画面左下角可以看出，汽车主体100处于运动状态，且车速为25km/h，说明车速传感器已经将信号发射给危险警告模块160，危险警告模块160同时接收到来自图像处理模块120、雷达信号发生与接收器以及车速传感器发出的信号，会将危险警告信号传递给显示模块140，显示模块140启动视觉显示模块和听觉显示模块，实现警告功能，进而提醒驾驶人前方危险。
75.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。