專利名稱：一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，特別是通過(guò)雙路寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的圖像對(duì)道路上的目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行定位、測(cè)距、圖像合成處理、顯示、報(bào)警的裝置。
背景技術(shù)：
目前，一些機(jī)動(dòng)車夜視儀裝置，中國(guó)專利(CN1902522A)基本上是使用1臺(tái)CCD、或1臺(tái)CMOS光敏攝像機(jī)，采用具有部分濾光器遮蓋感光芯片的方法，在前方?jīng)]有任何車輛及燈光時(shí)，或只有一輛對(duì)面來(lái)車時(shí)，能夠使駕駛者看到一定距離的路面情況，但是在現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中，道路上來(lái)往的多輛車輛燈光和路邊的一些燈光會(huì)使這1臺(tái)CCD、或1臺(tái)CMOS光敏攝像機(jī)所顯示的圖像出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員無(wú)法看清楚前方道路路面情況，在現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中無(wú)法正常使用，另外即使沒(méi)有很多車輛會(huì)車時(shí)，能夠看清楚道路上的目標(biāo)(行人、車輛及障礙物)也無(wú)法準(zhǔn)確判定目標(biāo)的位置、距離，因此夜間行車安全得不到保障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中，即使有來(lái)往車輛的多輛車輛燈光和路邊的一些燈光以及上下行船只的燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚地夜視裝置，它采用2組紅外發(fā)射裝置面向機(jī)動(dòng)車、船將要行駛的道路、水路進(jìn)行照射，同時(shí)使用2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，其中1臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的感光芯片全部被濾光器所遮蓋，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，對(duì)道路上的目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行拍攝采集，中央處理器利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算，對(duì)目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行定位、測(cè)距、圖像合成處理、重建得到紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像、顯示、同時(shí)報(bào)警，提醒駕駛者注意并采取必要措施，另外，本發(fā)明還具有衛(wèi)星定位，圖像記錄及媒體播放等功能，它不僅可以安裝在車輛上，同樣可以安裝在船舶上。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由2組紅外發(fā)射裝置、2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，其中1臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的感光芯片全部被濾光器所遮蓋，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、存儲(chǔ)器、中央處理器、顯示裝置、蜂鳴報(bào)警器、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置組成，同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器分別聯(lián)接2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置及中央處理器，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置與各自的存儲(chǔ)器聯(lián)接，存儲(chǔ)器與中央處理器聯(lián)接，中央處理器分別與蜂鳴報(bào)警器、圖像記錄裝置、顯示裝置聯(lián)接，衛(wèi)星定位裝置、媒體播放裝置分別聯(lián)接到顯示裝置。
本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置是采用2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置實(shí)現(xiàn)時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍圖像采集的，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，其中1臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的感光芯片全部被濾光器所遮蓋。
近年來(lái)寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)這一領(lǐng)域得到了深入的研究，擴(kuò)大攝像機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的解決方案可以分為以下三類a、壓縮感應(yīng)特性曲線用一個(gè)具有對(duì)數(shù)響應(yīng)的傳感器壓縮感應(yīng)特性曲線。
它由兩個(gè)方法實(shí)現(xiàn)第一個(gè)方法是用一個(gè)CMOS傳感器，它以一個(gè)瞬時(shí)電流讀出模式工作。在該模式下，光探測(cè)器產(chǎn)生的光電流被饋入一個(gè)有對(duì)數(shù)響應(yīng)的裝置里以壓縮傳感器轉(zhuǎn)換曲線，該裝置比如是一個(gè)連接MOS晶體管的二極管，這種配置可以實(shí)現(xiàn)很寬的動(dòng)態(tài)范圍。
壓縮感應(yīng)曲線的第二種方法是用一種參照井容量(well capacity)調(diào)節(jié)的技術(shù)。這里，通過(guò)在曝光時(shí)間內(nèi)一次或多次增加井容量(well capacity)來(lái)增加動(dòng)態(tài)范圍。積分期間井容量(well capacity)單調(diào)地增加到它的最大值。多余的光生電荷通過(guò)一個(gè)溢流門排出。
b、多次取樣在多次取樣中，景物在不同曝光時(shí)期成像多次并且將數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)寬動(dòng)態(tài)范圍圖像。對(duì)于這種在合理的捕獲次數(shù)下工作的方法，讀出過(guò)程必須在比普通的活動(dòng)象素傳感器(APS)高得多的速度下完成。這種多次取樣方案有效地實(shí)現(xiàn)了寬動(dòng)態(tài)范圍。
c、控制積分時(shí)間控制積分時(shí)間是相比其他方法更具有一些有前途特點(diǎn)的第三種方法。大體上，每個(gè)象素的曝光時(shí)間被單獨(dú)調(diào)整以便它們?cè)诿總€(gè)積分周期結(jié)束時(shí)不會(huì)飽和。有許多途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)該方法。
上述的三類解決方案，國(guó)內(nèi)外對(duì)此已經(jīng)作了大量的研究工作，比較成熟，實(shí)際使用效果也比較好，可以滿足機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置中的紅外低照度寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置需要。
本發(fā)明采用2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置同時(shí)成像來(lái)獲取空間物體的三維信息，其工作原理是某一空間點(diǎn)在左右2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置平面的投影分別與相應(yīng)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置光心的聯(lián)線在空間必相交于唯一點(diǎn)，即上述空間點(diǎn)。我們通過(guò)求出2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)應(yīng)圖像平面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)差值(視差)，借助2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置之間的距離(基線長(zhǎng)度)和紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置標(biāo)定技術(shù)既可以恢復(fù)空間點(diǎn)的三維空間表示。在實(shí)際處理過(guò)程中利用左右紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)場(chǎng)景物體或目標(biāo)進(jìn)行同時(shí)拍照，得到同一物體不同角度的兩幅圖片，通過(guò)中央處理器實(shí)現(xiàn)左右圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的匹配，根據(jù)對(duì)應(yīng)圖像點(diǎn)在相應(yīng)圖像坐標(biāo)系中的坐標(biāo)差值(視差)，得到空間物體的視差圖，然后根據(jù)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置標(biāo)定技術(shù)(從紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置圖像坐標(biāo)系到空間坐標(biāo)系之間的映射技術(shù))和三維空間的重建技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景目標(biāo)(在兩幅圖像中具有重疊部分的空間物體)的空間三維信息重現(xiàn)，由此獲取最為完整的三維圖像信息。
近年來(lái)，雙路視覺(jué)技術(shù)領(lǐng)域得到了深入的研究，并且有了廣泛的應(yīng)用。例如通過(guò)模擬兩只眼睛，并利用所拍下的左、右視圖重疊部分的相關(guān)性計(jì)算深度信息，最終確定感興趣物體的方位信息。其主要技術(shù)包括兩個(gè)方面，一個(gè)是確定左、右視圖之間的空間幾何關(guān)系，另外一個(gè)就是在左、右視圖上尋找同名像素點(diǎn)的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外對(duì)此已經(jīng)作了大量的研究工作，算法比較成熟，實(shí)際使用效果也比較好，可以滿足基于紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的雙路定位處理系統(tǒng)的需要。
在紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像重建時(shí)，是通過(guò)對(duì)2幅圖像的位置進(jìn)行校正、融合，紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像的重建可以采用簡(jiǎn)單的求平均值、加權(quán)值、曲面擬合插值等，還可以通過(guò)先對(duì)圖像敏感器件的響應(yīng)曲線進(jìn)行標(biāo)定，然后基于響應(yīng)曲線將2幅圖像融合在一起，形成1幅紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像。
本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置是由2組紅外發(fā)射裝置、2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，其中1臺(tái)寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的感光芯片全部被濾光器所遮蓋，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，用同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、存儲(chǔ)器、中央處理器、蜂鳴報(bào)警器、顯示裝置、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置組成，用同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器作為2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的控制器，可以對(duì)2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的曝光時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置圖像采樣、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊耐叫?，存?chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)所采集的圖像信息的，同時(shí)也為檢測(cè)算法提供數(shù)據(jù)交換的空間，中央處理器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，它提供了最基本的控制信號(hào)，以及利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，完成目標(biāo)位置參數(shù)提取，目標(biāo)相對(duì)速度參數(shù)提取，行車位置和方向的測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出本車車速及到達(dá)前方目標(biāo)的距離和時(shí)間，根據(jù)本車的有效剎車距離(這是按照國(guó)家的行車規(guī)范設(shè)定的，例如，車速100公里/小時(shí)，有效剎車距離為80米)提前n秒由蜂鳴報(bào)警器發(fā)出蜂鳴報(bào)警、(n為1-180之間自然數(shù)，可根據(jù)駕駛者習(xí)慣進(jìn)行調(diào)節(jié))同時(shí)，通過(guò)對(duì)2幅圖像的位置進(jìn)行校正、融合，重建可以采用簡(jiǎn)單的求平均值、加權(quán)值、曲面擬合插值等，還可以通過(guò)先對(duì)圖像敏感器件的響應(yīng)曲線進(jìn)行標(biāo)定，然后基于響應(yīng)曲線將2幅圖像融合在一起，形成1幅紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像，進(jìn)而輸出到顯示裝置，顯示裝置顯示圖像目標(biāo)(行人、車輛及障礙物)的邊框閃耀，圖像記錄裝置時(shí)實(shí)進(jìn)行記錄，出發(fā)時(shí)可通過(guò)衛(wèi)星定位裝置了解自己所要到達(dá)的目的地的方位，到達(dá)目的地后可通過(guò)圖像記錄裝置查看行駛過(guò)程或欣賞媒體播放器所播放的內(nèi)容及收看電視節(jié)目。
同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)線，分別聯(lián)接2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置以及中央處理器，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)線與各自的存儲(chǔ)器聯(lián)接，存儲(chǔ)器與中央處理器聯(lián)接、中央處理器的數(shù)據(jù)信號(hào)線分別與蜂鳴報(bào)警器、圖像記錄裝置、顯示裝置聯(lián)接，衛(wèi)星定位裝置、媒體播放裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)線分別聯(lián)接到顯示裝置。
在機(jī)動(dòng)車、船的前方安裝2組紅外發(fā)射裝置，朝向機(jī)動(dòng)車、船的前方照射道路情況，在機(jī)動(dòng)車、船的前方安裝2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置朝向機(jī)動(dòng)車、船的前方拍攝采集道路情況，在機(jī)動(dòng)車、船中放置同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、存儲(chǔ)器、中央處理器、蜂鳴報(bào)警器、圖像記錄裝置、顯示裝置、衛(wèi)星定位裝置、媒體播放裝置，同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、存儲(chǔ)器、中央處理器、可以集成在一塊線路板上。
在本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程中上述的中央處理器是個(gè)人計(jì)算機(jī)、DSP數(shù)字信號(hào)處理器或嵌入式處理器。
上述的紅外發(fā)射裝置，可選自下列紅外發(fā)光裝置之一半導(dǎo)體紅外激光發(fā)射管，紅外發(fā)射二極管，加裝紅外濾光器的燈。
上述的圖像記錄裝置，可選自下列記錄裝置之一硬盤記錄機(jī)，磁帶記錄機(jī)，閃存卡記錄機(jī)。
上述的媒體播放裝置可選自下列播放裝置之一DVD播放器，VCD播放器，MP3播放器，MP4播放器，CD播放器。
上述的顯示裝置可選自下列顯示裝置之一液晶顯示器，投影機(jī)，有機(jī)發(fā)光顯示器，顯像管顯示器，液晶電視顯示器，抬頭顯示器。
上述的濾光器可以安裝在感光芯片上或安裝在鏡頭光路入射端。
上述的濾光器加工制成可見(jiàn)光截止紅外光通過(guò)模式。
本發(fā)明的有益效果是，它采用2組紅外燈裝置面向機(jī)動(dòng)車、船將要行駛的道路、水路進(jìn)行照射，同時(shí)使用2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)道路上的目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行拍攝采集現(xiàn)實(shí)對(duì)夜間路面交通流進(jìn)行觀察，即使有來(lái)往多輛車輛、上下行船舶及路邊與水面上的一些燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置其中1臺(tái)寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的感光芯片全部被濾光器所遮蓋，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，對(duì)道路上的目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行拍攝采集，中央處理器利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算，對(duì)目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行定位、測(cè)距、圖像合成處理、重建得到紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像、顯示、同時(shí)報(bào)警，提醒駕駛者注意并采取必要措施，另外，本發(fā)明還具有衛(wèi)星定位，圖像記錄及媒體播放等功能，它不僅可以安裝在車輛上，同樣可以安裝在船舶上。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是紅外發(fā)射裝置示意圖。
圖3是安裝有濾光器的1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的橫截面示意圖。
圖4是遮蓋在1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置感光芯片上的濾光器示意圖。
圖5是安裝在鏡頭光路入射端上的濾光器示意圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖2所示，紅外發(fā)射裝置是由11、12、2組紅外發(fā)光裝置組成，其中11包括C、D兩個(gè)組件；12包括E、F兩個(gè)組件，它們都安裝在機(jī)動(dòng)車、船的前方，照射機(jī)動(dòng)車、船的前方道路情況。
根據(jù)圖3所示，15是1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的機(jī)身，14是鏡頭，機(jī)身內(nèi)的感光芯片13被濾光器H完全遮蓋。
濾光器H根據(jù)需要可以安裝在1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的光路中的不同位置，如圖4所示，可以更加清楚的看到13感光芯片被濾光器H完全遮蓋；另外，還可以采用如圖5所示，在14鏡頭的光路入射端安裝H濾光器。
根據(jù)圖1所示，1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，作為圖像的采集設(shè)備，其中1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的感光芯片13全部被濾光器H所遮蓋，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置之間的幾何位置是固定的，可以精確測(cè)量，用來(lái)進(jìn)行以后的標(biāo)定，3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器完成對(duì)1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置與2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的控制工作，它根據(jù)5中央處理器所發(fā)出的指令，執(zhí)行事先設(shè)計(jì)好的控制命令，4存儲(chǔ)器用于對(duì)所拍攝圖像的存儲(chǔ)，供5中央處理器處理使用，同時(shí)根據(jù)它的工作情況，對(duì)3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器發(fā)出指令，使圖像的采集與處理協(xié)調(diào)進(jìn)行，5中央處理器將處理完成的信息分別輸出到6蜂鳴報(bào)警器、7圖像記錄裝置、8顯示裝置，9衛(wèi)星定位裝置、10媒體播放器裝置分別輸出到8顯示裝置。
本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置是由1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、4存儲(chǔ)器、5中央處理器、6蜂鳴報(bào)警器、7圖像記錄裝置、8顯示裝置、9衛(wèi)星定位裝置、10媒體播放器裝置組成，3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器作為1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置與2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的控制器，可以對(duì)2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的曝光時(shí)間、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置與2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置圖像采樣、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊耐叫裕?存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)所采集的圖像信息的，同時(shí)也為檢測(cè)算法提供數(shù)據(jù)交換的空間，5中央處理器是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，它提供了最基本的控制信號(hào)，以及利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，完成目標(biāo)位置參數(shù)提取，目標(biāo)相對(duì)速度參數(shù)提取，行車位置和方向的測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出本車車速及到達(dá)前方目標(biāo)的距離和時(shí)間，根據(jù)本車的有效剎車距離(這是按照國(guó)家的行車規(guī)范設(shè)定的，例如，車速100公里/小時(shí)，有效剎車距離為80米)提前n秒由6蜂鳴報(bào)警器發(fā)出蜂鳴報(bào)警、(n為1-180之間自然數(shù)，可根據(jù)駕駛者習(xí)慣進(jìn)行調(diào)節(jié))同時(shí)，通過(guò)對(duì)2幅圖像的位置進(jìn)行校正、融合，重建可以采用簡(jiǎn)單的求平均值、加權(quán)值、曲面擬合插值等，還可以通過(guò)先對(duì)圖像敏感器件的響應(yīng)曲線進(jìn)行標(biāo)定，然后基于響應(yīng)曲線將2幅圖像融合在一起，形成1幅紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像，進(jìn)而輸出到8顯示裝置，顯示裝置8顯示圖像目標(biāo)(行人、車輛及障礙物)的邊框閃耀，7圖像記錄裝置時(shí)實(shí)進(jìn)行記錄，出發(fā)時(shí)可通過(guò)9衛(wèi)星定位裝置了解自己所要到達(dá)的目的地的方位，到達(dá)目的地后可通過(guò)7圖像記錄裝置查看行駛過(guò)程或欣賞10媒體播放器所播放的內(nèi)容及收看電視節(jié)目。
3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)線分別聯(lián)接1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置及5中央處理器，1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)線與各自的存儲(chǔ)器4聯(lián)接，4存儲(chǔ)器與5中央處理器聯(lián)接、5中央處理器的數(shù)據(jù)信號(hào)線分別與6蜂鳴報(bào)警器、7圖像記錄裝置、8顯示裝置聯(lián)接，9衛(wèi)星定位裝置、10媒體播放裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)線分別聯(lián)接到8顯示裝置。
在機(jī)動(dòng)車、船的前方安裝1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置B、朝向機(jī)動(dòng)車、船的前方拍攝采集道路情況，在機(jī)動(dòng)車、船中放置3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、4存儲(chǔ)器、5中央處理器、6蜂鳴報(bào)警器、7圖像記錄裝置、8顯示裝置、9衛(wèi)星定位裝置、10媒體播放裝置，3同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、4存儲(chǔ)器、5中央處理器、集成在一塊線路板上。
上述的中央處理器是個(gè)人計(jì)算機(jī)、DSP數(shù)字信號(hào)處理器或嵌入式處理器。
上述的紅外發(fā)射裝置，可選自下列紅外發(fā)光裝置之一半導(dǎo)體紅外激光發(fā)射管，紅外發(fā)射二極管，加裝紅外濾光器的燈。
上述的圖像記錄裝置，可選自下列記錄裝置之一硬盤記錄機(jī)，磁帶記錄機(jī)，閃存卡記錄機(jī)。
上述的媒體播放裝置可選自下列播放裝置之一DVD播放器，VCD播放器，MP3播放器，MP4播放器，CD播放器。
上述的顯示裝置可選自下列顯示裝置之一液晶顯示器，投影機(jī)，有機(jī)發(fā)光顯示器，顯像管顯示器，液晶電視顯示器，抬頭顯示器。
上述的濾光器可以安裝在感光芯片上或安裝在鏡頭的光路入射端。
上述的濾光器加工制成可見(jiàn)光截止紅外光通過(guò)模式。
此外，本申請(qǐng)發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，可以在實(shí)施階段在不脫離其要點(diǎn)范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。而且，含有在上述實(shí)施例中種種階段的方案，由所披露的多個(gè)構(gòu)成要件的適當(dāng)組合可以做出各種方案。例如，即使從實(shí)施例中揭示的全體構(gòu)成要件中刪去幾個(gè)構(gòu)成要件，也能獲得效果的情況下，可以將該構(gòu)成要件刪除之后的構(gòu)成作為方案抽出。
由于采用上述方案，機(jī)動(dòng)車、船駕駛者在夜間駕駛時(shí)可先通過(guò)衛(wèi)星定位了解自己所要到達(dá)的目的地的方位，然后啟動(dòng)機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，途中即使有來(lái)往的多輛車輛、上下行船只及路邊與水面的一些燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚，機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置通過(guò)2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)路面情況進(jìn)行收集，中央處理器利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算，進(jìn)而計(jì)算出本車車速及到達(dá)前方目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)的距離和時(shí)間，根據(jù)本車的有效剎車距離，提前n秒由蜂鳴報(bào)警器發(fā)出蜂鳴報(bào)警，同時(shí)，通過(guò)對(duì)2幅圖像的位置進(jìn)行校正、融合，重建形成1幅紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像，進(jìn)而輸出到顯示裝置，顯示裝置顯示圖像目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)邊框閃耀，提醒駕駛者注意并采取必要措施，到達(dá)目的地后駕駛者可通過(guò)圖像記錄裝置查看行駛過(guò)程或欣賞媒體播放器所播放的內(nèi)容及收看電視節(jié)目。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，通過(guò)2臺(tái)攝像機(jī)的雙路視覺(jué)定位原理對(duì)道路上的目標(biāo)進(jìn)行拍攝采集，中央處理器利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位、測(cè)距、圖像合成處理、同時(shí)報(bào)警、顯示，其特征在于采用2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，第1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)、第2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(2)實(shí)現(xiàn)時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍圖像采集的，攝像機(jī)裝置是電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)攝像機(jī)，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置，其中第1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)的感光芯片(13)全部被濾光器(H)所遮蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于由紅外發(fā)射裝置、紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置、同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器、存儲(chǔ)器、中央處理器、顯示裝置、蜂鳴報(bào)警器、衛(wèi)星定位裝置、圖像記錄裝置、媒體播放裝置組成，2組紅外發(fā)射裝置是第1紅外發(fā)射裝置(11)、第2紅外發(fā)射裝置(12)、其中第1紅外發(fā)射裝置(11)包括(C)、(D)兩個(gè)組件；第2紅外發(fā)射裝置(12)包括(E)、(F)兩個(gè)組件，2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置是第1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)、第2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(2)，(3)同步信號(hào)產(chǎn)生及控制器分別聯(lián)接第1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)、第2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(2)及(5)中央處理器，第1紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(1)、第2紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置(2)與各自的(4)存儲(chǔ)器聯(lián)接，(4)存儲(chǔ)器與(5)中央處理器聯(lián)接，(5)中央處理器分別與(6)蜂鳴報(bào)警器、(7)圖像記錄裝置、(8)顯示裝置聯(lián)接，(9)衛(wèi)星定位裝置、(10)媒體播放裝置分別聯(lián)接到(8)顯示裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的中央處理器是個(gè)人計(jì)算機(jī)、DSP數(shù)字信號(hào)處理器或嵌入式處理器。
4.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于上述的紅外發(fā)射裝置，可選自下列紅外發(fā)光裝置之一半導(dǎo)體紅外激光發(fā)射管，紅外發(fā)射二極管，加裝紅外濾光器的燈。
5.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的圖像記錄裝置，可選自下列記錄裝置之一硬盤記錄機(jī)，磁帶記錄機(jī)，閃存卡記錄機(jī)。
6.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的媒體播放裝置可選自下列播放裝置之一DVD播放器，VCD播放器，MP3播放器，MP4播放器，CD播放器。
7.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于所述的顯示裝置可選自下列顯示裝置之一液晶顯示器，投影機(jī)，有機(jī)發(fā)光顯示器，顯像管顯示器，液晶電視顯示器，抬頭顯示器。
8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于上述的濾光器(H)可以安裝在(13)感光芯片上或安裝在(14)鏡頭光路入射端。
9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，其特征在于上述的濾光器(H)加工制成可見(jiàn)光截止紅外光通過(guò)模式。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)車、船夜視裝置，適用于現(xiàn)實(shí)的夜間路面交通流中，即使有來(lái)往多輛車輛和路邊的一些燈光以及上下行船只的燈光，但所顯示的圖像不會(huì)出現(xiàn)大片的耀斑，使駕駛員對(duì)路面及周圍景物看得非常清楚地夜視裝置，采用2臺(tái)紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的寬動(dòng)態(tài)范圍攝像機(jī)裝置對(duì)道路上的目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行拍攝采集，中央處理器利用集成好的算法對(duì)采集到的圖像序列進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)一系列計(jì)算，對(duì)目標(biāo)(行人、車輛或障礙物)進(jìn)行定位、測(cè)距、圖像合成處理、重建得到紅外低照度時(shí)實(shí)連續(xù)的超寬動(dòng)態(tài)范圍圖像顯示、同時(shí)報(bào)警，提醒駕駛者注意并采取必要措施，另外，本發(fā)明還具有衛(wèi)星定位，圖像記錄及媒體播放等功能，它不僅可以安裝在車輛上，同樣可以安裝在船舶上。
文檔編號(hào)B60R11/00GK101052124SQ20071009889
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者戴宏 申請(qǐng)人:戴宏