[发明专利]大数据汽车驾驶区域图像分析系统

摘要

本发明涉及一种大数据汽车驾驶区域图像分析系统，包括CMOS传感设备、大数据处理平台和MSP430单片机，CMOS传感设备用于采集汽车的驾驶区域图像，大数据处理平台通过网络分别与CMOS传感设备和MSP430单片机连接，用于基于驾驶区域图像确定驾驶区域图像中各个阳光子图像的相关信息，并将驾驶区域图像中各个阳光子图像的相关信息发送给MSP430单片机。通过本发明，能够以大数据平台的处理模式快速获取汽车驾驶区域图像内的相关信息。

主权项

一种大数据汽车驾驶区域图像分析系统，所述系统包括CMOS传感设备、大数据处理平台和MSP430单片机，CMOS传感设备用于采集汽车的驾驶区域图像，大数据处理平台通过网络分别与CMOS传感设备和MSP430单片机连接，用于基于驾驶区域图像确定驾驶区域图像中各个阳光子图像的相关信息，并将驾驶区域图像中各个阳光子图像的相关信息发送给MSP430单片机；其特征在于，所述系统还包括：CMOS传感设备，设置在汽车内、驾驶位置前方，用于对驾驶位置场景进行图像采集以输出驾驶区域图像；大数据处理平台，通过网络与CMOS传感设备连接，用于接收驾驶区域图像并对驾驶区域图像进行处理，大数据处理平台包括：灰度化处理设备，通过网络与CMOS传感设备连接，包括通道参数提取单元、加权值存储单元和灰度值计算单元，通道参数提取单元用于接收驾驶区域图像，提取出驾驶区域图像中每一个像素点的R通道像素值、G通道像素值和B通道像素值，加权值存储单元用于预先存储了R通道加权值、G通道加权值和B通道加权值，灰度值计算单元分别与通道参数提取单元和加权值存储单元连接，针对驾驶区域图像中每一个像素点，将R通道像素值与R通道加权值的乘积、G通道像素值与G通道加权值的乘积以及B通道像素值与B通道加权值的乘积相加以获取针对的像素点的灰度值，并基于驾驶区域图像中各个像素点的灰度值获得驾驶区域图像对应的灰度化图像；其中，R通道加权值取值为0.298839，G通道加权值取值为0.586811，B通道加权值取值为0.114350；直方图分布检测设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行灰度直方图处理以获得对应的直方图图像，在直方图图像呈现双峰分布时，发出全局阈值选择信号，否则，发出非全局阈值选择信号；阈值选择设备，与直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，将全局阈值128作为阈值数据输出，在接收到非全局阈值选择信号时，将相邻像素点灰度差阈值40作为阈值数据输出；二值化处理设备，分别与阈值选择设备和直方图分布检测设备连接，用于在接收到全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，当灰度值大于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当灰度值小于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；二值化处理设备还用于在接收到非全局阈值选择信号时，针对灰度化图像中的每一个像素点，计算垂直方向向上距离其3个像素点的像素点的灰度值作为上像素灰度值，计算垂直方向向下距离其3个像素点的像素点的灰度值作为下像素灰度值，计算水平方向向左距离其3个像素点的像素点的灰度值作为左像素灰度值，计算水平方向向右距离其3个像素点的像素点的灰度值作为右像素灰度值，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据且左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值小于等于阈值数据时，将针对的像素点设置为白电平像素点，当上像素灰度值和下像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据或左像素灰度值和右像素灰度值之差的绝对值大于阈值数据时，将针对的像素点设置为黑电平像素点，并输出灰度化图像对应的二值化图像；图像平滑处理设备，与二值化处理设备连接，用于接收二值化图像，针对二值化图像中的每一个像素点，当相邻的所有像素点中存在一半以上的跳变点时，则将针对的像素点的灰度值保留，否则，将针对的像素点的灰度值设置为白电平像素点，并输出二值化图像对应的平滑图像；中值滤波设备，与图像平衡处理设备连接，用于接收平滑图像，对平滑图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，基于各个噪声分布区域的分布半径中的最大值确定进行中值滤波的滤波像素块尺寸，采用确定的滤波像素块尺寸对平滑图像进行中值滤波处理以获得滤波图像；阳光参数检测设备，与中值滤波设备连接以获得滤波图像；针对滤波图像中的每一个像素点，将其灰度值与预设阳光灰度范围进行匹配，当其灰度值在预设阳光灰度范围内时，确定其为阳光像素点；将滤波图像中的所有阳光像素点组成的区域从滤波图像中分割出来以获得各个阳光子图像；并基于每一个阳光子图像确定其在滤波图像中的位置以及计算其占据滤波图像的面积比率；输出各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度阈值时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件包括太阳能光伏板；无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；电子指南针，设置在汽车的前端仪表盘内，用于实时检测并输出汽车行驶方向；电子指南针包括二维磁场传感器，用于基于磁阻检测并输出汽车行驶方向，电子指南针还包括电磁反馈电路，用于消除因为温度变化而带来的敏感偏移；MSP430单片机，设置在汽车的前端仪表盘内，与电子指南针连接，还通过网络与阳光参数检测设备连接，用于接收汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率，并基于汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率确定驱动控制信号；多个出风口，分别设置汽车驾驶位置附近的不同安装点上；多个风量控制设备，每一个风量控制设备对应一个出风口，用于控制对应出风口的风量大小；空调控制设备，与多个风量控制设备连接，还与MSP430单片机连接，用于接收驱动控制信号，并基于驱动控制信号对多个风量控制设备进行驱动控制；移动硬盘，用于存储预设阳光灰度范围；移动硬盘设置在汽车的前端仪表盘内；MSP430单片机与移动硬盘被集成在一块集成电路板上；时分双工通信接口，与MSP430单片机连接，用于无线发送汽车行驶方向、各个阳光子图像分别对应的位置以及分别对应的面积比率；时分双工通信接口设置在汽车车身上。