一种驾驶视野监测方法及装置与流程

1.本发明涉及智能座舱技术领域，尤其涉及一种驾驶视野监测方法及装置。


背景技术：

2.目前，有些车辆上安装了雨量传感器对雨滴进行监测，当雨量达到预设值后自动启动雨刮进行清楚，以保障驾驶视野清晰。一般，雨量传感器安装在前挡风玻璃内，由红外线发射及接收装置组成，其原理是通过玻璃上的雨水使红外光线的折射率发生改变从而导致接收装置接收到的反射光线变少从而实现雨量大小的判断。这种驾驶视野监测方式简单易行，但也存在以下明显缺陷：
3.1)雨量传感器的监测区域集中在挡风玻璃的中上部区域，不能覆盖全部驾驶视野；
4.2)雨量传感器无法侦测挡风玻璃上除了雨滴之外其它影响驾驶视野的情形。
5.因此，目前基于雨量监测的驾驶视野监测系统并不能满足座舱智能化的需求。


技术实现要素：

6.本发明提供一种驾驶视野监测方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现有效解决基于雨滴传感器的驾驶视野监测系统不全面、存在监测盲区等问题，进而保障驾驶视野的能见度，改善用户体验，增加行车的安全性。
7.为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
8.本发明一方面提供一种驾驶视野监测方法，包括：
9.步骤1、以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像；
10.步骤2、对所述第一图像进行处理，识别脏污类型；
11.步骤3、根据不同的脏污类型执行对应的控制策略。
12.具体地，所述步骤1包括：将所述第一图像的焦点设置在目标挡风玻璃之外。
13.具体地，所述焦点设置在所述目标挡风玻璃的前方。
14.具体地，所述步骤2包括：
15.步骤201、对所述第一图像进行检测，判断是否存在预设的模糊区域分布类型，是则进一步，否则循环执行本步骤，所述预设的模糊区域分布类型包括点状模糊分布及片状模糊分布；
16.步骤202、根据所述模糊区域内的颜色特征确定脏污类型，所述颜色特征包括背景颜色信息及约束色彩特征。
17.具体地，所述步骤202包括：
18.a)若所述模糊区域分布类型为点状模糊分布，则判断点状模糊区域是否包含背景颜色信息，是则判断为下雨场景，否则判断为其它点状脏污场景，所述背景颜色信息从所述第一图像中非模糊区域中获取；
19.b)若所述模糊区域分布类型为片状模糊分布，则判断片状模糊区域是否具备约束色彩特征，是则判断为起雾场景，否则判断为灰尘覆盖场景。
20.具体地，所述步骤3包括：
21.1)若判断为下雨场景，则根据目标挡风玻璃各视野区域设置的不同权重，将所述权重乘以各个区域检测到的雨滴数获得综合雨量值，当所述综合雨量值超过预设雨量阈值时，执行第一控制策略，所述第一控制策略为控制雨刷清洁所述目标挡风玻璃；
22.2)若判断为其它点状脏污场景或下雨场景与其它点状脏污场景并存时，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略，所述第二控制策略为控制洗涤泵清洁目标挡风玻璃；
23.3)若判断为起雾场景，则执行第三控制策略，所述执行第三控制策略为控制启动除雾功能；
24.4)若判断为灰尘覆盖场景，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略；
25.5)若判断为灰尘覆盖场景与起雾场景并存时，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略，最后执行第三控制策略。
26.本发明另一方面提供一种驾驶视野监测装置，包括：
27.处理模块，以及与处理模块连接的图像获取模块、洗涤泵控制模块、雨刮控制模块、除雾控制模块；
28.所述图像获取模块，用于以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像；
29.所述处理模块，用于对所述第一图像进行处理，识别驾驶视野内的脏污类型，并根据脏污类型发送对应的控制指令；
30.所述洗涤泵控制模块，用于控制洗涤泵对脏污区域执行相应的预设操作；
31.所述雨刮控制模块，用于控制雨刮器洁对脏污区域执行相应的预设操作；
32.所述除雾控制模块，用于控制除雾系统对脏污区域执行相应的预设操作。
33.具体地，所述第一图像为焦点位于目标挡风玻璃之外的图像。
34.具体地，所述第一图像为焦点位于所述目标挡风玻璃前方的图像。
35.具体地，所述图像获取模块为复用行车记录仪的摄像头模块。
36.本发明的有益效果在于：本发明根据挡风玻璃上的雨滴、雾、灰尘、泥点等各种影响驾驶视野的脏污场景在图像上的特征，利用特定的算法识别来判断脏污类型，再根据不同的脏污类型执行对应的操作策略，实现有效解决基于雨滴传感器的驾驶视野监测系统不全面、存在监测盲区等问题，进而保障驾驶视野的能见度，改善用户体验，增加行车的安全性。
附图说明
37.图1是本发明的驾驶视野监测方法的流程示意图；
38.图2是本发明的各视野区域的权重示意图；
39.图3是本发明的驾驶视野监测装置的结构示意图。
具体实施方式
40.下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对
本发明专利保护范围的限制。
41.在本发明的说明书、权利要求书或附图中描述的流程中，包含各个步骤的序号(如步骤10、20等)，所述序号仅用于区分开各个步骤，所述序号本身不代表任何的执行顺序。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，仅用于区分描述对象等，不代表先后顺序，也不表示“第一”、“第二”等是不同的类型。
42.实施例1
43.如图1所示，本实施例提供一种驾驶视野监测方法，包括：
44.步骤1、以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像。
45.在具体实施时，预设频率过高将会造成系统功耗上升，同时对后续图像处理的算力需求也会更大，而过低则会影响监测灵敏度，因此，可以根据系统的实际配置进行设置。
46.在本发明的进一步实施例中，所述步骤1包括：将所述第一图像的焦点设置在目标挡风玻璃之外。
47.在本发明的进一步实施例中，所述焦点设置在所述目标挡风玻璃的前方。
48.在本发明的进一步实施例中，所述第一图像由行车记录仪获取。
49.本发明创造性地通过复用行车记录仪的摄像功能，既能获取道路前方的清晰图像，也能在挡风玻璃脏污时获取到脏污的模糊图像并且不影响对脏污类型的判断，大大降低了系统实施成本，有利于本发明的推广使用。
50.步骤2、对所述第一图像进行处理，识别脏污类型。
51.在本发明的进一步实施例中，所述步骤2包括：
52.步骤201、对所述第一图像进行检测，判断是否存在预设的模糊区域分布类型，是则进一步，否则循环执行本步骤。
53.在本实施例中，所述对所述第一图像进行检测包括：使用模糊检测算法对所述第一图像进行检测。
54.由于所述图像获取模块为复用行车记录仪的摄像头，因此其焦点位于目标挡风玻璃前方的背景场景，而各种脏污均为附着在挡风玻璃上，因此其在所述第一图像上的外形是模糊的，表现为边缘被虚化，方差较小，扩散也较小。本发明通过根据该图像特征，创造性地通过模糊检测算法检测上述第一图像是否存在模糊区域，进而判断是否存在脏污，相比于传统的精确识别算法，本方法的实时性大为提高。
55.在本实施例中，所述预设的模糊区域分布类型包括点状模糊分布及片状模糊分布。
56.步骤202、根据所述模糊区域内的颜色特征确定脏污类型，所述颜色特征包括背景颜色信息及约束色彩特征。
57.在本发明的进一步实施例中，所述步骤202包括：
58.a)若所述模糊区域分布类型为点状模糊分布，则判断点状模糊区域是否包含背景颜色信息，是则判断为下雨场景，否则判断为其它点状脏污场景，所述背景颜色信息从所述第一图像中非模糊区域中获取。
59.下雨场景中主要的脏污是雨滴，而其它点状脏污场景中的脏污则主要是泥点或者鸟粪等。发明人在研究中发现，由于雨滴是透明的，而且形状类似于鱼眼镜头，因此雨滴区
域的图像是由来自更广泛环境的折射光形成的，因此由雨滴形成的点状模糊区域内各像素点包含背景颜色信息；而泥点或者鸟粪等其它点状脏污是不透明的，也不会折射环境光线，因此由泥点或者鸟粪等其它点状脏污形成的点状模糊区域内各像素点不会包含背景颜色信息。因此，本发明通过提取所述第一图像中非模糊区域(背景场景)的背景颜色信息，判断所述第一图像中点状模糊区域(脏污区域)是否存在相同的背景颜色信息来判断所述点状模糊区域是否透明，进而确认脏污为下雨场景还是其它点状脏污场景。
60.b)若所述模糊区域分布类型为片状模糊分布，则判断片状模糊区域是否具备约束色彩特征，是则判断为起雾场景，否则判断为灰尘覆盖场景。
61.起雾场景中主要脏污是大量的细小水滴，而灰尘覆盖场景中的主要脏污则是固态微粒。发明人在研究中发现，当细小水滴当覆盖在挡风玻璃时也会折射广泛环境内的光线，因此由起雾形成的片状模糊区域内各个部分的亮度及颜色均为不同；而灰尘不具备透光性，覆盖在挡风玻璃上时并不会折射环境光线，因此由灰尘形成的片状模糊区域的画面颜色较为单一。因此，本发明通过可以对整个画面的色彩特征进行约束来判断是起雾场景还是灰尘覆盖场景。
62.步骤3、根据不同的脏污类型执行对应的控制策略。
63.在本发明的进一步实施例中，所述步骤3包括：
64.1)若判断为下雨场景，则根据目标挡风玻璃各视野区域设置的不同权重，将所述权重乘以各个区域检测到的雨滴数获得综合雨量值，当所述综合雨量值超过预设雨量阈值时，执行第一控制策略，所述第一控制策略为控制雨刷清洁所述目标挡风玻璃。
65.在设置目标挡风玻璃各视野区域的权重时，驾驶员视线的覆盖区域的权重应高于其他区域，如图2所示，各区域的权重取值需要通过调试来进行配置。
66.2)若判断为其它点状脏污场景或下雨场景与其它点状脏污场景并存时，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略，所述第二控制策略为控制洗涤泵清洁目标挡风玻璃。
67.当下雨场景与其它点状脏污场景并存时，优先执行其它点状脏污场景清洁策略，可以有效避免先启动雨刮器从而导致雨刮器损坏或者进一步污染挡风玻璃视野。
68.3)若判断为起雾场景，则执行第三控制策略，所述执行第三控制策略为控制启动除雾功能。
69.4)若判断为灰尘覆盖场景，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略。
70.5)若判断为灰尘覆盖场景与起雾场景并存时，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略，最后执行第三控制策略。
71.当起雾场景与灰尘覆盖场景同时出现时，灰尘会将外部的光线遮挡，限制水雾折射环境光线，此时优先触发灰尘覆盖场景清洁策略，清除灰尘后，水雾将折射广泛环境光线，此时再触发起雾场景控制策略，有利于提高系统执行效率。
72.实施例2
73.如图3所示，本实施例提供一种驾驶视野监测装置，包括：
74.处理模块，以及与处理模块连接的图像获取模块、洗涤泵控制模块、雨刮控制模块、除雾控制模块；
75.所述图像获取模块，用于以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像；
76.所述处理模块，用于对所述第一图像进行处理，识别驾驶视野内的脏污类型，并根据脏污类型发送对应的控制指令；
77.所述洗涤泵控制模块，用于控制洗涤泵对脏污区域执行相应的预设操作；
78.所述雨刮控制模块，用于控制雨刮器洁对脏污区域执行相应的预设操作；
79.所述除雾控制模块，用于控制除雾系统对脏污区域执行相应的预设操作。
80.在本发明的进一步实施例中，所述第一图像为焦点位于目标挡风玻璃之外的图像。
81.在本发明的进一步实施例中，所述第一图像为焦点位于所述目标挡风玻璃前方的图像。
82.在本发明的进一步实施例中，所述图像获取模块为复用行车记录仪的摄像头模块。
83.在具体实施时，所述图像获取模块的分辨率大于1080p。
84.本实施例中的驾驶视野监测装置的工作过程如实施例1中驾驶视野监测方法所述，在此不再赘述。
85.以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种驾驶视野监测方法，其特征在于，包括：步骤1、以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像；步骤2、对所述第一图像进行处理，识别脏污类型；步骤3、根据不同的脏污类型执行对应的控制策略。2.根据权利要求1所述的驾驶视野监测方法，其特征在于，所述步骤1包括：将所述第一图像的焦点设置在目标挡风玻璃之外。3.根据权利要求2所述的驾驶视野监测方法，其特征在于，所述焦点设置在所述目标挡风玻璃的前方。4.根据权利要求3所述的驾驶视野监测方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤201、对所述第一图像进行检测，判断是否存在预设的模糊区域分布类型，是则进一步，否则循环执行本步骤，所述预设的模糊区域分布类型包括点状模糊分布及片状模糊分布；步骤202、根据所述模糊区域内的颜色特征确定脏污类型，所述颜色特征包括背景颜色信息及约束色彩特征。5.根据权利要求4所述的驾驶视野监测方法，其特征在于，所述步骤202包括：a)若所述模糊区域分布类型为点状模糊分布，则判断点状模糊区域是否包含背景颜色信息，是则判断为下雨场景，否则判断为其它点状脏污场景，所述背景颜色信息从所述第一图像中非模糊区域中获取；b)若所述模糊区域分布类型为片状模糊分布，则判断片状模糊区域是否具备约束色彩特征，是则判断为起雾场景，否则判断为灰尘覆盖场景。6.根据权利要求1所述的驾驶视野监测方法，其特征在于，所述步骤3包括：1)若判断为下雨场景，则根据目标挡风玻璃各视野区域设置的不同权重，将所述权重乘以各个区域检测到的雨滴数获得综合雨量值，当所述综合雨量值超过预设雨量阈值时，执行第一控制策略，所述第一控制策略为控制雨刷清洁所述目标挡风玻璃；2)若判断为其它点状脏污场景或下雨场景与其它点状脏污场景并存时，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略，所述第二控制策略为控制洗涤泵清洁目标挡风玻璃；3)若判断为起雾场景，则执行第三控制策略，所述执行第三控制策略为控制启动除雾功能；4)若判断为灰尘覆盖场景，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略；5)若判断为灰尘覆盖场景与起雾场景并存时，则先执行第二控制策略，再执行第一控制策略，最后执行第三控制策略。7.一种驾驶视野监测装置，其特征在于，包括：处理模块，以及与处理模块连接的图像获取模块、洗涤泵控制模块、雨刮控制模块、除雾控制模块；所述图像获取模块，用于以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像；所述处理模块，用于对所述第一图像进行处理，识别驾驶视野内的脏污类型，并根据脏污类型发送对应的控制指令；所述洗涤泵控制模块，用于控制洗涤泵对脏污区域执行相应的预设操作；
所述雨刮控制模块，用于控制雨刮器洁对脏污区域执行相应的预设操作；所述除雾控制模块，用于控制除雾系统对脏污区域执行相应的预设操作。8.根据权利要求7所述的驾驶视野监测装置，其特征在于，所述第一图像为焦点位于目标挡风玻璃之外的图像。9.根据权利要求8所述的驾驶视野监测装置，其特征在于，所述第一图像为焦点位于所述目标挡风玻璃前方的图像。10.根据权利要求9所述的驾驶视野监测装置，其特征在于，所述图像获取模块为复用行车记录仪的摄像头模块。

技术总结
本发明提供驾驶视野监测方法及装置，方法包括：步骤1、以预设帧率获取第一图像，所述第一图像为包含全部驾驶视野范围的图像；步骤2、对所述第一图像进行处理，识别脏污类型；步骤3、根据不同的脏污类型执行对应的控制策略。本发明实现了有效解决基于雨滴传感器的驾驶视野监测系统不全面、存在监测盲区等问题，进而保障驾驶视野的能见度，改善用户体验，增加行车的安全性。车的安全性。车的安全性。


技术研发人员：黄建敏 李炳光 刘继平
受保护的技术使用者：惠州华阳通用电子有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/8/5