汽車安全預(yù)警軟件技術(shù)的研發(fā)

康 磊 鄺沛江 莊衍豎

華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院

提出了一個(gè)基于嵌入式的汽車安全預(yù)警系統(tǒng)，通過嵌入式平臺(tái)進(jìn)行圖像的采集、處理和信息的輸出，完成路況檢測任務(wù)，輔助駕駛員進(jìn)行安全行駛。

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)交通工具的要求也不斷的提高，汽車的出現(xiàn)無疑給人們的生活帶來巨大的便利，但汽車所帶來的交通事故也不容忽視，而導(dǎo)致事故發(fā)生的原因大多數(shù)是駕駛員注意力的不集中。為了減少事故發(fā)生的幾率，幫助駕駛員安全駕駛汽車，開展汽車安全預(yù)警系統(tǒng)的智能車輛輔助駕駛系統(tǒng)勢在必行。汽車安全預(yù)警系統(tǒng)能夠在車輛遇到潛在危險(xiǎn)時(shí)能夠以聲音或視覺信息的方式提醒駕駛員，以使駕駛員能夠及時(shí)的采取正確的措施。

本文提出了一種基于嵌入式平臺(tái)的汽車安全預(yù)警，通過攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)，將圖像數(shù)據(jù)傳入嵌入式中，在嵌入式平臺(tái)上對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成汽車安全信息的采集和處理結(jié)果，指導(dǎo)駕駛員能夠及時(shí)的采取正確的措施，避免事故的發(fā)生。本次嵌入式平臺(tái)采用mini6410，程序語言為C++，界面使用QT 搭建。

軟件設(shè)計(jì)方案

嵌入式平臺(tái)使用mini6410，系統(tǒng)使用Linux 系統(tǒng)，C++語言具有接近底層的特性，具有運(yùn)行速度快的特定，為了保證整個(gè)平臺(tái)的實(shí)時(shí)性，采用C++作為本平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)語言。Opencv 是一個(gè)開源的跨平臺(tái)的計(jì)算機(jī)視覺庫，包含一系列由C 和少量C++實(shí)現(xiàn)的在圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺方面的通用算法。為了減少開發(fā)成本，采用Opencv庫中一些優(yōu)秀的通用算法。Qt 是一種跨平臺(tái)的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序開發(fā)框架，提供給了開發(fā)者建立優(yōu)秀的圖形用戶界面所需的所有功能，為了給使用者良好的用戶體驗(yàn)，我們采用Qt 作為預(yù)警系統(tǒng)的用戶界面。

系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1 所示。

設(shè)計(jì)模塊介紹

本文著重對(duì)基于嵌入平臺(tái)的汽車安全預(yù)警軟件技術(shù)的架構(gòu)進(jìn)行研究，主要工作包括：

（1）攝像頭

攝像頭是為了采集車輛前方的道路的信息，不同的攝像頭具有不同的驅(qū)動(dòng)方式，為了減少開發(fā)成本，采用支持Linux 系統(tǒng)熱拔插的USB 攝像頭來采集道路信息。攝像頭采集的信息是經(jīng)過編碼的，而檢測算法模塊是對(duì)一張張圖片進(jìn)行處理的，因此，需要在嵌入式中解碼以提取一張張圖片。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖2 具體設(shè)計(jì)模塊

（2）預(yù)警檢測

針對(duì)攝像頭獲得的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)車輛前方進(jìn)行車道線偏離檢測，障礙物檢測，預(yù)警檢測等相關(guān)信息的檢測，采用Opencv 提供的通用算法和用C++實(shí)現(xiàn)的核心檢測算法。

輸出信息處理

將由預(yù)警檢測模塊獲得的信息進(jìn)行綜合，得到所需要的關(guān)鍵的檢測信息結(jié)果，去除不需要的，干擾的信息。

用戶界面顯示

用Qt C++GUI 進(jìn)行用戶界面的設(shè)計(jì)，提供優(yōu)秀的用戶接口，使用戶可以方便的進(jìn)行相關(guān)信息的設(shè)置，并將所需要的結(jié)果提供給用戶。

結(jié)束語

本文利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與信號(hào)和信息處理的相關(guān)技術(shù)來檢測道路狀況，目的是為了能夠在車輛遇到潛在危險(xiǎn)時(shí)能夠以聲音或視覺信息的方式提醒駕駛員，以使駕駛員能夠及時(shí)的采取正確的措施。