[发明专利]一种基于机器视觉的轿车A柱盲区消除装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车辅助技术，尤其涉及一种基于机器视觉的轿车A柱盲区消除装置。

背景技术

A柱是汽车前挡风玻璃与前车门之间的柱子，需要满足苛刻的NCAP防撞实验，造成很多汽车A柱相对粗大，以至于严重影响视线。随着汽车工业的快速发展，以及汽车发展的智能化，汽车驾驶的安全性和舒适性越来越受到人们的重视。一般情况下，驾驶者通过前柱处的视线，双目重叠角总计为5°-6°。由于汽车A柱盲区的存在，在驾驶者驾驶车辆进入弯道以及在交叉路口时驾驶员为了避免事故的发生通常需要左顾右盼，注意观察行人及车辆东西，特别是左前方路况，影响其驾驶的舒适性与安全性。据了解，现有的关于汽车A柱盲区安全隐患的解决方法也都不能完全达到人们的要求，A柱盲区安全隐患常常会造成车祸。很多人花了很多的精力来解决这个问题，都没有取得满意的效果。比如在A柱上开孔安装透视窗，其明显缺陷是A柱的强度不够，行车安全性不能够保证。还有采用摄像头加显示器直接进行A柱外图像显示的专利技术，其缺陷是显示的图像范围过大，不能自动调整影像视角。

发明内容

本发明主要是提供一种基于机器视觉的轿车A柱盲区消除装置，它能实时捕获驾驶员观察A柱盲区的视角，显示器能及时反馈该视角对应的视野影像，达到影随眼动和电子透明的效果，从而完全地消除A柱盲区，提高汽车驾驶的安全性与舒适性。

本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种基于机器视觉的轿车A柱盲区消除装置，包括盲区摄像头、视角控制器、驾驶室摄像头、图像处理单元、显示屏。盲区摄像头设置有视角控制器，以控制摄像头的摄像视角，视角控制器和盲区摄像头一同安装在左右A柱外侧，视角控制器配合盲区摄像头，可以提供不同观察视角下A柱盲区的影像。显示器是与A柱相适配的圆弧形显示器，盲区摄像头通过图像处理单元将图像显示到圆弧显示器上。驾驶室摄像头安装在A柱内侧，圆弧形显示器的上方，驾驶员观察圆弧形显示器来得到A柱盲区的实时影像，驾驶室摄像头实时监测驾驶员的脸部特征，通过图像处理单元得到驾驶员的观察视角。图像处理单元将获得的驾驶员观察视角处理后输出数字信号，发送给视角控制器，用于调整盲区摄像头的摄像视角。

该方案，对安装在A柱外侧的盲区摄像头进行视角控制，以使所拍摄的影像刚好是驾驶员视线受A柱遮挡的区域，驾驶员能够直视的区域不被拍摄，避免了大视角摄取影像时出现的直视区域与摄取影像大范围重叠，致使驾驶员对障碍物定位判断产生困难的问题。采用圆弧形显示器，安装在A柱内侧，安装方便，观看直观，外界影像真实。 

所述盲区摄像头为红外CCD摄像头，所述驾驶室摄像头为红外CCD摄像头。盲区摄像头采用红外CCD摄像头，即便在夜晚、雨雪雾霾的天气条件下，都能获得A柱盲区的清晰影像。驾驶室摄像头采用红外CCD摄像头，能提高图像处理的效率和准确率。

所述视角控制器包括驱动机构、控制系统，安装在盲区摄像头的尾部，有两个自由度，能够实现上下、左右运动。所述控制系统，接收来自图像处理单元发送的信号，控制驱动机构做出相应的视角调整。所述视角控制器配合盲区摄像头一起应用，能够模拟人眼的上下、左右运动。所述视角控制器响应速度快、运动精度高、抗干扰能力强。

所述图像处理单元，作为整个装置的控制核心，主要功能为驾驶员观察视角识别，传送运动信号给视角控制器，盲区摄像头拍摄影像的处理及显示。基于Sobel算子边缘检测对车内视频图像作边缘轮廓检测提取，对驾驶员人脸的快速识别与跟踪，准确定位驾驶员视角的变化。获得驾驶员观测视角后，换算成盲区摄像头摄像视角在上下、左右方向的两个调整量，将这两个调整量传送给视角控制器。盲区摄像头摄像视角调整到位后，将采集的图像传回给图像处理单元，图像处理单元按照相应的软件算法对图像进行处理，处理完成后，处理完成后，处理结果被送到视频显示部分，经过圆弧显示器将处理结果进行实时显示。

本发明带来的有益效果是，能实时捕获驾驶员观察A柱盲区的视角，显示器能及时反馈该视角对应的视野影像，达到影随眼动和电子透明的效果，从而完全地消除A柱盲区，提高了驾驶汽车的舒适性、安全性。

附图说明

图1为本发明的一种结构框图；

图2为本发明Sobel算子流程图；

图3为本发明信息处理流程图。

图中：1是左视角控制器，2是左盲区摄像头，3是左驾驶室摄像头，4是图像处理单元，5是左圆弧显示器，6是右视角控制器，7是右盲区摄像头，8是右驾驶室摄像头，9是右圆弧显示器。

具体实施方式