CN115985135A - 车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质，通过实时采集车辆前方图像，并对图像中的所有障碍物进行检测，根据车辆的实时行驶速度、方向盘转向角度和刹车反应时间，对采集到的图像区域进行分割，预测出汽车的行驶区域，当识别到有发生碰撞的危险时，车机系统计算出安全的转向角度和车速，通知方向盘和刹车系统，自动规避危险，防止碰撞发生。因此，本发明实施例能够采集车辆前方图像，识别图像中的障碍物，在存在发生碰撞可能性的情况下，提前识别危险，可以自动将安全的行驶信息传递给汽车的控制系统，无需驾驶员介入，以防止碰撞发生。

Description

车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像分析技术领域，尤其涉及一种车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术

随着现代计算机技术的飞速发展，图像识别技术已经应用到生活中的各个方面，在国内汽车保有量持续增长的背景下，交通事故频发。为了减少交通事故的发生，将图像识别技术应用到驾驶安全领域，结合实时行车数据，实现了车辆实时防碰撞预警是非常必要的。

现有技术中，一是利用图像识别技术实现的辅助驾驶功能，需要采集大量的周围环境数据，并进行实时计算，对计算机性能要求极高，而且算法复杂，成本较高；二是仅单独地利用红外检测、距离检测等手段进行车辆碰撞预警提醒，其可靠性和准确性不高。

发明内容

本发明提供一种车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质，以解决现有技术中通过图像识别技术采集大量的车辆周围环境数据进行实时计算实现辅助驾驶功能的算法复杂和对计算机性能要求极高的技术问题，能够采集车辆前方图像，识别图像中的障碍物，在存在发生碰撞可能性的情况下，控制所述车辆改变行驶方向，以防止碰撞发生。

为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种车辆向前防碰撞预警方法，包括：

实时采集车辆前方的图像，识别所述图像中的障碍物；

读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域；

判断所述行驶区域内是否存在所述障碍物；

若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，控制所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员；

若否，则控制所述车辆按照当前方向继续行驶。

作为上述方案的改进，所述若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出无障碍物的安全区域，控制所述车辆按照所述安全区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员，具体包括：

获取所述图像中的所有障碍物的位置信息，将所述位置信息转化为相对于所述车辆的坐标位置参数，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域；

获取所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数，从预设的方向盘转动数据库中查找对应于所述坐标位置参数的方向盘转动参数；

根据所述方向盘转动参数以及所述车辆的实时车速控制所述车辆的方向盘与刹车系统，以使所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且通过语音播报提醒所述车辆的驾驶员。

作为上述方案的改进，所述读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域，具体包括：

读取所述车辆的实时车速和转向角度，将所述实时车速与预设的安全反应时间相乘，得到所述车辆的行驶距离；

根据所述车辆的参数信息、转向角度和所述行驶距离，预测所述车辆的行驶区域。

作为上述方案的改进，所述预设的方向盘转动数据库的构建方法，具体包括：

获取每一个所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数；

确定所述安全通行区域相对于所述车辆的二维坐标系数，以及所述车辆方向盘当前的转动角度，计算得到所述方向盘转动参数；

保存所述坐标位置参数及其一一对应的方向盘转动参数，形成所述预设的方向盘转动数据库。

第二方面，本发明实施例提供了一种车辆向前防碰撞预警装置，包括：

图像采集模块，用于实时采集车辆前方的图像，识别所述图像中的障碍物；

行驶区域预测模块，用于读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域；

障碍物判断模块，用于判断所述行驶区域内是否存在所述障碍物；

通行区域计算模块，用于若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，控制所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员；

车辆控制模块，用于若否，则控制所述车辆按照当前方向继续行驶。

作为上述方案的改进，所述通行区域计算模块，具体用于：

获取所述图像中的所有障碍物的位置信息，将所述位置信息转化为相对于所述车辆的坐标位置参数，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域；

获取所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数，从预设的方向盘转动数据库中查找对应于所述坐标位置参数的方向盘转动参数；

根据所述方向盘转动参数以及所述车辆的实时车速控制所述车辆的方向盘与刹车系统，以使所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且通过语音播报提醒所述车辆的驾驶员。

作为上述方案的改进，所述行驶区域预测模块，具体用于：

读取所述车辆的实时车速和转向角度，将所述实时车速与预设的安全反应时间相乘，得到所述车辆的行驶距离；

根据所述车辆的参数信息、转向角度和所述行驶距离，预测所述车辆的行驶区域。

作为上述方案的改进，所述预设的方向盘转动数据库的构建方法，具体包括：

获取每一个所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数；

确定所述安全通行区域相对于所述车辆的二维坐标系数，以及所述车辆方向盘当前的转动角度，计算得到所述方向盘转动参数；

保存所述坐标位置参数及其一一对应的方向盘转动参数，形成所述预设的方向盘转动数据库。

第三方面，本发明实施例对应提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述车辆向前防碰撞预警方法。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述车辆向前防碰撞预警方法。

与现有技术相比，本发明实施例公开的一种车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质，通过实时采集车辆前方图像，并对图像中的所有障碍物进行检测，根据车辆的实时行驶速度、方向盘转向角度和刹车反应时间，对采集到的图像区域进行分割，预测出汽车的行驶区域，当识别到有发生碰撞的危险时，车机系统计算出安全的转向角度和车速，通知方向盘和刹车系统，自动规避危险，防止碰撞发生。因此，本发明实施例能够采集车辆前方图像，识别图像中的障碍物，在存在发生碰撞可能性的情况下，提前识别危险，可以自动将安全的行驶信息传递给汽车的控制系统，无需驾驶员介入，以防止碰撞发生；只需识别车辆前方图像的所有障碍物，有效降低所述车辆向前防碰撞预警的实时计算量，从而降低对计算机硬件性能依赖，并且能够计算出车辆安全的转向角度和车速，提高车辆向前防碰撞预警可靠性和准确性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种车辆向前防碰撞预警方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种车辆向前防碰撞预警装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的术语“包括”和“具体”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种车辆向前防碰撞预警方法的流程示意图，该车辆向前防碰撞预警方法，包括步骤S11至S15：

S11：实时采集车辆前方的图像，识别所述图像中的障碍物；

S12：读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域；

S13：判断所述行驶区域内是否存在所述障碍物；

S14：若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，控制所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员；

S15：若否，则控制所述车辆按照当前方向继续行驶。

需要说明的是，可以在车辆前方安装摄像头，实时采集车辆前方图像信息，并将每一帧图像传递到车机系统；车机的障碍识别系统采用图片识别算法检测所述图像中的障碍物信息；车机系统从车辆ECU节点读取实时车速和转向角度；所述预设的安全反应时间可以由驾驶员进行设置，但应当不低于人类正常的刹车反应时间(0.6s)；如果在所述行驶区域内不存在障碍物，继续分析下一帧车辆前方图像，如果在所述行驶区域内存在障碍物，判定为可能发生碰撞，根据所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，计算出车辆按照安全通行区域的方向行驶时，需要的转向角度和车速，通知车机的方向盘和刹车系统做出调整，保证车辆不会发生碰撞。

可选的，上述S14步骤，具体包括：

获取所述图像中的所有障碍物的位置信息，将所述位置信息转化为相对于所述车辆的坐标位置参数，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域；

获取所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数，从预设的方向盘转动数据库中查找对应于所述坐标位置参数的方向盘转动参数；

根据所述方向盘转动参数以及所述车辆的实时车速控制所述车辆的方向盘与刹车系统，以使所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且通过语音播报提醒所述车辆的驾驶员。

可选的，上述S12步骤，具体包括：

读取所述车辆的实时车速和转向角度，将所述实时车速与预设的安全反应时间相乘，得到所述车辆的行驶距离；

根据所述车辆的参数信息、转向角度和所述行驶距离，预测所述车辆的行驶区域。

具体的，所述预设的方向盘转动数据库的构建方法，具体包括：

获取每一个所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数；

确定所述安全通行区域相对于所述车辆的二维坐标系数，以及所述车辆方向盘当前的转动角度，计算得到所述方向盘转动参数；

保存所述坐标位置参数及其一一对应的方向盘转动参数，形成所述预设的方向盘转动数据库。

请参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种车辆向前防碰撞预警装置的结构示意图，该车辆向前防碰撞预警装置，包括：

图像采集模块21，用于实时采集车辆前方的图像，识别所述图像中的障碍物；

行驶区域预测模块22，用于读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域；

障碍物判断模块23，用于判断所述行驶区域内是否存在所述障碍物；

通行区域计算模块24，用于若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，控制所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员；

车辆控制模块25，用于若否，则控制所述车辆按照当前方向继续行驶。

可选的，所述通行区域计算模块24，具体用于：

获取所述图像中的所有障碍物的位置信息，将所述位置信息转化为相对于所述车辆的坐标位置参数，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域；

获取所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数，从预设的方向盘转动数据库中查找对应于所述坐标位置参数的方向盘转动参数；

根据所述方向盘转动参数以及所述车辆的实时车速控制所述车辆的方向盘与刹车系统，以使所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且通过语音播报提醒所述车辆的驾驶员。

可选的，所述行驶区域预测模块22，具体用于：

读取所述车辆的实时车速和转向角度，将所述实时车速与预设的安全反应时间相乘，得到所述车辆的行驶距离；

根据所述车辆的参数信息、转向角度和所述行驶距离，预测所述车辆的行驶区域。

具体的，所述预设的方向盘转动数据库的构建方法，具体包括：

获取每一个所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数；

确定所述安全通行区域相对于所述车辆的二维坐标系数，以及所述车辆方向盘当前的转动角度，计算得到所述方向盘转动参数；

保存所述坐标位置参数及其一一对应的方向盘转动参数，形成所述预设的方向盘转动数据库。

本发明实施例所提供的一种车辆向前防碰撞预警装置能够实现上述实施例的车辆向前防碰撞预警方法的所有流程，装置中的各个模块的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例的车辆向前防碰撞预警方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。

本发明实施例对应提供的一种终端设备，所述终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述车辆向前防碰撞预警方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述车辆向前防碰撞预警装置实施例中各模块的功能。

所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。

存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例的车辆向前防碰撞预警方法。

综上所述，本发明实施例公开了一种车辆向前防碰撞预警方法、装置、终端设备及存储介质，通过实时采集车辆前方图像，并对图像中的所有障碍物进行检测，根据车辆的实时行驶速度、方向盘转向角度和刹车反应时间，对采集到的图像区域进行分割，预测出汽车的行驶区域，当识别到有发生碰撞的危险时，车机系统计算出安全的转向角度和车速，通知方向盘和刹车系统，自动规避危险，防止碰撞发生。因此，本发明实施例能够采集车辆前方图像，识别图像中的障碍物，在存在发生碰撞可能性的情况下，提前识别危险，可以自动将安全的行驶信息传递给汽车的控制系统，无需驾驶员介入，以防止碰撞发生；只需识别车辆前方图像的所有障碍物，有效降低所述车辆向前防碰撞预警的实时计算量，从而降低对计算机硬件性能依赖，并且能够计算出车辆安全的转向角度和车速，提高车辆向前防碰撞预警可靠性和准确性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆向前防碰撞预警方法，其特征在于，包括：

实时采集车辆前方的图像，识别所述图像中的障碍物；

读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域；

判断所述行驶区域内是否存在所述障碍物；

若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，控制所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员；

若否，则控制所述车辆按照当前方向继续行驶。

2.如权利要求1所述的车辆向前防碰撞预警方法，其特征在于，所述若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出无障碍物的安全区域，控制所述车辆按照所述安全区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员，具体包括：

获取所述图像中的所有障碍物的位置信息，将所述位置信息转化为相对于所述车辆的坐标位置参数，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域；

获取所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数，从预设的方向盘转动数据库中查找对应于所述坐标位置参数的方向盘转动参数；

根据所述方向盘转动参数以及所述车辆的实时车速控制所述车辆的方向盘与刹车系统，以使所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且通过语音播报提醒所述车辆的驾驶员。

3.如权利要求1所述的车辆向前防碰撞预警方法，其特征在于，所述读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域，具体包括：

读取所述车辆的实时车速和转向角度，将所述实时车速与预设的安全反应时间相乘，得到所述车辆的行驶距离；

根据所述车辆的参数信息、转向角度和所述行驶距离，预测所述车辆的行驶区域。

4.如权利要求2所述的车辆向前防碰撞预警方法，其特征在于，所述预设的方向盘转动数据库的构建方法，具体包括：

获取每一个所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数；

确定所述安全通行区域相对于所述车辆的二维坐标系数，以及所述车辆方向盘当前的转动角度，计算得到所述方向盘转动参数；

保存所述坐标位置参数及其一一对应的方向盘转动参数，形成所述预设的方向盘转动数据库。

5.一种车辆向前防碰撞预警装置，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于实时采集车辆前方的图像，识别所述图像中的障碍物；

行驶区域预测模块，用于读取所述车辆的实时车速和转向角度，根据预设的安全反应时间，预测所述车辆的行驶区域；

障碍物判断模块，用于判断所述行驶区域内是否存在所述障碍物；

通行区域计算模块，用于若是，则基于所述图像中的所有障碍物，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域，控制所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且提醒所述车辆的驾驶员；

车辆控制模块，用于若否，则控制所述车辆按照当前方向继续行驶。

6.如权利要求5所述的车辆向前防碰撞预警装置，其特征在于，所述通行区域计算模块，具体用于：

获取所述图像中的所有障碍物的位置信息，将所述位置信息转化为相对于所述车辆的坐标位置参数，计算出所述车辆前方无障碍物的安全通行区域；

获取所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数，从预设的方向盘转动数据库中查找对应于所述坐标位置参数的方向盘转动参数；

根据所述方向盘转动参数以及所述车辆的实时车速控制所述车辆的方向盘与刹车系统，以使所述车辆按照所述安全通行区域的方向行驶，且通过语音播报提醒所述车辆的驾驶员。

7.如权利要求5所述的车辆向前防碰撞预警装置，其特征在于，所述行驶区域预测模块，具体用于：

读取所述车辆的实时车速和转向角度，将所述实时车速与预设的安全反应时间相乘，得到所述车辆的行驶距离；

根据所述车辆的参数信息、转向角度和所述行驶距离，预测所述车辆的行驶区域。

8.如权利要求6所述的车辆向前防碰撞预警装置，其特征在于，所述预设的方向盘转动数据库的构建方法，具体包括：

获取每一个所述安全通行区域相对于所述车辆的坐标位置参数；

确定所述安全通行区域相对于所述车辆的二维坐标系数，以及所述车辆方向盘当前的转动角度，计算得到所述方向盘转动参数；

保存所述坐标位置参数及其一一对应的方向盘转动参数，形成所述预设的方向盘转动数据库。

9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任意一项所述的车辆向前防碰撞预警方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1-4中任意一项所述的车辆向前防碰撞预警方法。

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