[发明专利]一种基于二重移动平均算法的碰撞预警装置

摘要

本发明请求保护一种基于二重移动平均算法的碰撞预警装置，其包括图像采集模块、数据获取模块、中央处理器、虚拟现实体验单元及报警模块，所述中央处理器分别与图像采集模块、数据获取模块相连接，所述中央处理器与虚拟现实体验单元相连接；其中所述中央处理器包括图像处理模块、碰撞风险计算单元及存储器，所述图像采集模块用于获取包括车周围环境图像、驾车者脸部信息、副驾驶人员脸部在内的信息，并采用光流法特征提取算法提取驾驶者眼部、副驾驶眼部的特征信息，传输给第二中央处理器。本方法处理数据能力强、管理快捷、决策准确方便。

主权项

1.一种基于二重移动平均算法的碰撞预警装置，其特征在于，包括图像采集模块、数据获取模块、中央处理器、虚拟现实体验单元及报警模块，所述中央处理器分别与图像采集模块、数据获取模块相连接，所述中央处理器与虚拟现实体验单元相连接；其中所述中央处理器包括图像处理模块、碰撞风险计算单元及存储器，所述图像采集模块用于获取包括车周围环境图像、驾车者脸部信息、副驾驶人员脸部在内的信息，并采用光流法特征提取算法提取驾驶者眼部、副驾驶眼部的特征信息，传输给第二中央处理器，光流法具体包括：光流法是反映动态图像中不同帧之间相应物体灰度变化的方法，首先采用连续帧之间的光流场和梯度场，分别表示图像的时空变化，实现每帧人脸图像的表情区域跟踪；然后通过特征区域运动方向的变化，表示人脸肌肉的运动，进而对应不同的表情；在综合了人脸生物学信息以后，使用改进的Ratio Template算法实现对人脸区域的检测；然后使用光流法计算人脸的多渠道灰度模型，完成对人脸区域的跟踪；最后用SVM算法实现了表情分类；数据获取模块，用于获取包括电动汽车的电池使用量数据、发动机温度数据、电池温度在内的数据，传输给中央处理器；虚拟现实体验单元，采用Web3D技术，通过提供一个简单的虚拟现实场景，通过中央处理器提供用户位移、十指键盘交互在内的功能；用于接收报警模块发送的警报指令；所述图像处理模块用于对图像采集模块获取的数据与存储模块存储的疲劳眼部特征信息进行匹配比对，若匹配结果为驾驶者疲劳驾驶则立即启动报警模块进行报警，并通知副驾驶人员；若副驾驶被匹配为休息状态则将信息传输给驾驶者，自动或者手动调整副驾驶人员的座椅；还用于将电动汽车的电池使用量数据、发动机温度数据、电池温度在内的数据，并传输给中央处理器；采用二重移动平均算法对这些数据进行预测处理，二重移动平均法是取一组单重平均数，然后用此组平均数来计算另一组移动平均数，预测模型如下：At＝2St‑HtSt+m＝At+Bt·M其中，St为预测值，其中St+1为时间为t+1的预测值；X1为时间为t的实际值；N为包含在平均数中的数值个数，M为未来期数；建立预测的数学模型，然后运用数学模型确定预测值，若预测结果超出设定的阈值则通知报警模块，并将报警结果传输给驾驶者；所述碰撞风险判断单元用于结合图像处理模块获取的车周围环境图像、驾车者脸部信息，判断碰撞风险，若判断为危险则发送给报警模块，通过分类器对风险类型进行分类评估，并通过报警模块发送给车轮胎抱紧装置进行制动，并进行显示，分类器采用支持向量机的分类算法，包括步骤：D1：使用数据样本输入Linear核函数，求解超平面ωTx+b＝0，其中ω和x都是n维列向量，x为平面上的点，ω为平面上的法向量，决定超平面的方向，b是一个实数，代表超平面到原点的距离，且有x＝(x1，x2，...，xd)Tω＝(ω1，ω2，...，ωd)T重复输入数据样本直到输出结果稳定且g(v)＝ωv+b最大时，求得最佳超平面，分类算法训练完成；D2：用户实时动作风险输入；D3：提取风险动作信息作为一组空间向量特征值；D4：特征值作为分类算法的输入，输出分类算法的安全度；D5：高于设定值则判定为风险待定，低于设定值则判定为危险。