[发明专利]一种车辆驾驶员前方视野测量装置及方法

权利要求书

1.一种车辆驾驶员前方视野测量装置，其特征在于，所述装置包括机箱(3)，嵌入机箱(3)前端面的两个平行设置的CMOS相机(2)，该相机通过广角镜头(1)实时采集驾驶员前方风窗玻璃的图像；机箱(3)内设置交换机(4)和电源板(5)，所述电源板(5)用于为装置的其他部件供电，所述交换机(4)用于将CMOS相机(2)采集到的图像传输至上位机(6)，上位机(6)进行图像处理计算驾驶员前方视野。

2.根据权利要求1所述的车辆驾驶员前方视野测量装置，其特征在于，所述上位机(6)进行图像处理之前会进行相机标定，具体过程包括：

采集棋盘格标定图；

检测图像特征点；

根据特征点计算相机内部参数和外部参数，完成相机标定和畸变校正。

3.根据权利要求2所述的车辆驾驶员前方视野测量装置，其特征在于，所述上位机(6)进行图像处理，具体过程包括：

步骤1，将接收到的原始图像转换为灰度图像；

步骤2，进行阈值化分割，分割目标与背景；

步骤3，进行中值滤波，滤除图像中的高频噪声；

步骤4，进行边缘检测，获取风窗玻璃轮廓；

步骤5，根据机器双目视觉测距的测量方法计算驾驶员前方视野，即计算风窗玻璃水平和垂直方向的角度值。

4.根据权利要求3所述的车辆驾驶员前方视野测量装置，其特征在于，步骤5中所述计算风窗玻璃水平和垂直方向的角度值，计算公式为：

其中，z为目标点到CMOS相机成像平面的距离，所述目标点为风窗玻璃水平边缘的中心点或垂直边缘的中心点，则α分别对应风窗玻璃水平和垂直方向的角度值，T为双CMOS相机的中心距，f为CMOS相机的焦距，d为视差，d＝x_r-x_l，(x_r,y_r)、(x_l,y_l)分别为目标点在左目摄像头和右目摄像头中的坐标，y为目标点到双目相机连线中点的垂直距离。

5.基于权利要求1至4任意一项所述装置的车辆驾驶员前方视野测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，针对双目CMOS相机，进行相机标定和畸变校正；

步骤2，双目CMOS相机采集驾驶员前方风窗玻璃的图像，并将图像通过交换机(4)传输至上位机(6)；

步骤3，上位机(6)根据接收到的图像计算驾驶员前方视野。

6.根据权利要求5所述的车辆驾驶员前方视野测量方法，其特征在于，步骤3所述上位机(6)根据接收到的图像计算驾驶员前方视野，具体过程包括：

步骤3-1，将接收到的原始图像转换为灰度图像；

步骤3-2，进行阈值化分割，分割目标与背景；

步骤3-3，进行中值滤波，滤除图像中的高频噪声；

步骤3-4，进行边缘检测，获取风窗玻璃轮廓；

步骤3-5，根据机器双目视觉测距的测量方法计算驾驶员前方视野，即计算风窗玻璃水平和垂直方向的角度值。