基于視頻技術(shù)的倒車防撞報警裝置的設計

1、畢業(yè)設計開題報告 學生姓名： 學 號： 學院：交通運輸與物流學院 專 業(yè)： 交通運輸 設計題目： 基于視頻技術(shù)的倒車防撞報警裝置的設計 指導教師： 2014年 4月 7日1結(jié)合畢業(yè)設計課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫1500字左右的文獻綜述（包括研究進展，選題依據(jù)、目的、意義）文 獻 綜 述1.1 課題背景介紹隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車己經(jīng)成為人們生活中的一個重要部分。現(xiàn)在越來越多的中國家庭開始擁有自己的轎車。但是隨著汽車數(shù)量和駕駛新手的逐漸增加也引發(fā)了一系列的問題。其中，由倒車引發(fā)的剮蹭糾紛問題也在呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。盡管汽車都安裝有后視鏡，但是不可避免的都

2、存在一個盲區(qū)，這就使得利用先進的計算機傳感技術(shù)、測量技術(shù)和顯示技術(shù)研制一款儀器幫助駕駛員掃除視野死和視線模糊的缺陷，以提高倒車的安全性提上了日程。目前，輔助倒車領(lǐng)域主要有兩種技術(shù):倒車雷達和后視攝像。倒車雷達通常由超聲波(探頭)、控制器、顯示器或報警器(蜂鳴器)等部分成。當駕駛員換到倒車檔位(R)時，倒車雷達自動開啟，在控制器的控制下，由傳器(探頭)發(fā)射超聲波信號，當遇到障礙物后，就會有回波信號返回，傳感器(探頭)到回波信號后傳到控制器，經(jīng)過控制器的數(shù)據(jù)處理后可以計算出汽車與障礙物之間的距離，然后根據(jù)距離的遠近不同發(fā)出警示信號(顯示器顯示，或者聲音報警)，從而使駕駛者不至于撞上障礙物。后視攝像

3、技術(shù)則是通過安裝在車尾的攝像頭將汽車的后部圖像傳送至車內(nèi)的顯示器上，攝像頭的開關(guān)與換擋器的R檔位信號相連，一旦汽車掛上倒檔系統(tǒng)開始工作，顯示器上實時顯示出車后的圖像信息，可以幫助駕駛員避免倒車雷達不能感知地形變化而造成的誤操作。這兩種技術(shù)各有利弊，倒車雷達雖能確切判斷距離，但是對車后方的水溝、凸出的鋼筋、竹竿等無法感知，這也是安全上的隱患;后視攝像直觀真實，但是對距離信息無法感知。如何把兩者有效的結(jié)合起來，實現(xiàn)真正意義上的安全倒車具有很大的研究價值。本課題正是在這樣的背景下提出的。智能可視倒車系統(tǒng)通過運用最新的超聲波測距技術(shù)、視頻編碼解碼技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、視頻顯示技術(shù)、語音技術(shù)，實現(xiàn)倒車

4、測距和圖像監(jiān)視功能的組合，是一種用于檢測車后障礙物距離和監(jiān)視車后圖像的智能電子設備。該設備可以大大提高倒車的效率和安全性，具有很大的現(xiàn)實意義。1.2 汽車輔助倒車系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)汽車輔助倒車系統(tǒng)現(xiàn)狀目前在國內(nèi)，汽車倒車輔助系統(tǒng)大多數(shù)仍停留在語音報警或圖像顯示的階段上，還沒有智能可視倒車輔助系統(tǒng)出現(xiàn)。最近隨著GPS在汽車領(lǐng)域的應用和發(fā)展，借助GPS的屏幕來顯示車后圖像的可視倒車產(chǎn)品在國內(nèi)市場開始不斷出現(xiàn)。該類產(chǎn)品借助車載GPS的屏幕，通過連接在車后的攝像頭，將車后景像傳送給駕駛員，從而實現(xiàn)安全倒車。但是此類產(chǎn)品在輔助倒車方面也只能提供車后的視頻圖像信息，對距離信息仍然無法感知。

5、1.2.2 國外汽車輔助倒車系統(tǒng)現(xiàn)狀在日本，豐田公司研制的導航系統(tǒng)己經(jīng)可以實現(xiàn)準確的全自動停車。當導航系統(tǒng)鎖定一個合適的停車空位之后，只要駕駛者切換了倒檔，儀表盤上的屏幕上就會開始顯示由安裝在汽車背部的攝像頭傳送過來的車后圖像。此時，駕駛者只需對導航系統(tǒng)選擇的停車位置進行確認，在此之后，就可以松開方向盤和腳剎，保持適當?shù)乃俣?。從這里開始，停車過程便由配備了超聲波雷達和攝像頭的停車導航系統(tǒng)全權(quán)接手。如果想要中止停車程序，駕駛者只需踩下剎車就可以了。而且這款設備現(xiàn)在己經(jīng)開始在一些高檔轎車上裝配使用。2本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：本設計主要是汽車后視攝像，讓駕駛員在泊車或倒車

6、時可以通過安裝在汽車遮陽板上的多功能顯示器，清晰的看清楚汽車后部的情況;這樣就可以大大提高倒車和泊車的效率和安全性。本文涉及的主要內(nèi)容有視頻編碼及解碼、數(shù)字圖像處理、視頻顯示。本文需要解決的關(guān)鍵問題是通過運用以上技術(shù)，最終可以提供給駕駛員一個精確的安全倒車距離和車后圖像融為一體的直觀顯示畫面。另外，結(jié)合安裝在車上的轉(zhuǎn)向傳感器采集到的轉(zhuǎn)向信息，經(jīng)過處理器運算后，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)在顯示器上繪制出倒車誘導線。具體實現(xiàn)方法如下:在顯示器上繪制出三條不同顏色的線(紅、黃、綠)其中每條線的含義如下:紅線(一·):代表實際的車尾。綠線(-一一):代表現(xiàn)在車尾的實際方向。黃線(-一):代表車將要

7、倒入的位置，它會隨著方向盤的轉(zhuǎn)動而偏移。當駕駛員換到倒車檔后，顯示器上就會出現(xiàn)帶有誘導曲線的車后景象，黃色線代表車將要倒入位置的方向，當方向盤轉(zhuǎn)動后，黃線會隨時的改變方向。綠色線代表現(xiàn)在車尾的實際方向，而紅色則代表實際的車尾，駕駛員看到有障礙物接近紅線時就應該停止倒車了。參 考 文 獻1 王宗強，劉高同，林躍，等.基于S3C2440&WinCE的倒車后視系統(tǒng)設計J.自動化與儀表，2010，（01）：3-4,7-9.2 劉昌舉，戴基智，龍再川，等.基于嵌入式Linux和S3C2410的遠程CCD圖像采集系統(tǒng)J.半導體光電，2006，(06)：5-6.3 蔣陳銘，史小軍.基于TVP5150

8、的低功耗視頻解碼模塊J.電子工程師，2008，(04)：4-6.4 杜曉，張重雄.基于SOPC技術(shù)的車輛電子后視鏡系統(tǒng)設計J.微計算機信息，2008，(23)：8-9.5 尹克，高明煜，陳吉鋒.車載可視倒車裝置的設計與實現(xiàn)J.杭州電子科技大學學報，2007，(04)： 3-5.6 張曉健. 視頻解碼芯片SAA7113的初始化與控制J.電子設計應用，2003，(08)：2-4.7 楊英，趙廣耀，武華棟.汽車智能駕駛系統(tǒng)中運動圖像的實時檢測與跟蹤J.東北大學學報， 2005，(10)：4-6.8 馬少華,王超. 基于視覺感知系統(tǒng)和模糊邏輯控制器的車輛輔助泊車設計J.沈陽建筑大學學報(自然科學版),

9、 2011,(05)：5-6.9 杜曉，張重雄. 基于SOPC技術(shù)的車輛電子后視鏡系統(tǒng)設計J.微計算機信息，2008，(23)：6-9.10 劉海峰. 汽車倒車雷達系統(tǒng)全接觸J.汽車電器，2007，(12)：28-30.11 王昕，周洋. 基于NIOS的汽車電子后視鏡系統(tǒng)設計J.杭州電子科技大學學報，2007，(04)：3-5.12 袁佑新，吳妍，劉蘇敏，等. 可視汽車倒車雷達預警系統(tǒng)設計J.微計算機信息，2007，(05)：6-7.13 劉永春，王秀碧，陳彬. 基于單片機的倒車后視系統(tǒng)設計J.電子技術(shù)應用，2008，(08)：4-6.14 易革，胡金亮. 倒車多媒體可視測距終端的設計與實現(xiàn)J.電子設計應用，2006，(12)：5-7.15 趙德芳. 可視倒車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究D.吉林：吉林大學，2011.16 何東健，耿楠，張義寬.數(shù)字圖像處理M.西安：西安電子科技大學出版社,2004.17 劉峰.視頻圖像編碼技術(shù)及國際標準M.北京：北京郵電大學出版社，2005.18 郭寶龍，倪偉，閆允一.通信中的視頻