一種防抖全方位目標(biāo)跟蹤的智能行車(chē)記錄儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車(chē)輔助配件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防抖全方位目標(biāo)跟蹤的智能行車(chē)記錄儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活的改善，我國(guó)汽車(chē)保有量不斷增加。隨著車(chē)輛的增多，城市行車(chē)狀況越來(lái)越復(fù)，行車(chē)記錄儀被越來(lái)越多的人所接受并廣泛使用。行車(chē)記錄儀是車(chē)輛使用的“黑匣子”，是一種安裝在汽車(chē)中，能夠記錄車(chē)輛行駛速度、行駛時(shí)間、行駛里程以及其它行駛數(shù)據(jù)的電子記錄裝置。其通過(guò)對(duì)行車(chē)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄，保障了駕駛?cè)说臋?quán)利，并可為交通事故提供證據(jù)。另外，對(duì)于喜歡自駕游的用戶(hù)，還可以用行車(chē)記錄儀來(lái)記錄征服艱難險(xiǎn)阻的過(guò)程，在開(kāi)車(chē)時(shí)邊走邊錄，同時(shí)把時(shí)間、速度、所在位置都記錄在錄像里。
[0003]一般行車(chē)記錄儀安裝在汽車(chē)內(nèi)后視鏡或前擋風(fēng)玻璃上監(jiān)控車(chē)外的情況。然而，由于車(chē)身結(jié)構(gòu)的遮擋，行車(chē)記錄儀的視野很小，很多地方是監(jiān)控不到的，無(wú)法做到對(duì)車(chē)外前后左右進(jìn)行全方位的攝像記錄，而且破壞了車(chē)輛的整體外觀。申請(qǐng)?zhí)枮?01320745321.5，名稱(chēng)為“一種后視鏡式行車(chē)記錄儀”的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，該裝置在后視鏡中集成了緊急呼救功能，除了具有后視鏡、行車(chē)記錄儀本身的所有功能外，還提供了行車(chē)軌跡的記錄，車(chē)輛運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)記錄，手動(dòng)呼救及緊急情況下的自動(dòng)呼救等功能，但行車(chē)記錄儀的視野依舊存在盲區(qū)，無(wú)法做到對(duì)車(chē)外前后左右進(jìn)行全方位的攝像記錄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有全方位無(wú)盲區(qū)的記錄車(chē)身周?chē)那闆r，并且對(duì)靠近車(chē)身的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤拍攝，將攝像頭安裝在穩(wěn)定平臺(tái)上，能夠避免車(chē)身抖動(dòng)對(duì)拍攝的影響的防抖全方位目標(biāo)跟蹤的智能行車(chē)記錄儀。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]防抖全方位目標(biāo)跟蹤的智能行車(chē)記錄儀，包括車(chē)內(nèi)控制裝置以及車(chē)外攝像裝置，車(chē)外攝像裝置安裝在汽車(chē)的頂部，車(chē)內(nèi)控制裝置通過(guò)有線或者無(wú)線方式與車(chē)外攝像裝置相連接；車(chē)內(nèi)控制裝置包括視頻顯示器、視頻處理器、控制單元、存儲(chǔ)器、控制鍵盤(pán)、與汽車(chē)電源聯(lián)通的電源模塊；控制單元分別與控制鍵盤(pán)、電源模塊、視頻處理器相連接，視頻處理器與存儲(chǔ)器和視頻顯示器相連接；車(chē)內(nèi)控制裝置上的控制鍵盤(pán)，包括控制攝像頭方向的旋鈕，通過(guò)旋鈕控制攝像頭指向相對(duì)于車(chē)頭正方向任意的角度，以及開(kāi)關(guān)按鍵；車(chē)外攝像裝置包括攝像頭、錄音模塊、兩軸穩(wěn)定平臺(tái)框架，俯仰軸電機(jī)、方位軸電機(jī)，電源模塊、陀螺儀、加速度計(jì)、地磁傳感器、電位器、距離傳感器、玻璃保護(hù)罩；攝像頭安裝在兩軸穩(wěn)定平臺(tái)的內(nèi)框上，與視頻處理器相連，俯仰軸電機(jī)位于穩(wěn)定平臺(tái)外框架左側(cè)俯仰軸上，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與控制單元連接，方位軸電機(jī)位于穩(wěn)定平臺(tái)外框架上側(cè)方位軸上，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與控制單元連接；選用包括三個(gè)陀螺儀和三個(gè)加速度計(jì)的模塊ADIS16350，安裝在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)框架上并與控制單元連接，通過(guò)陀螺儀感應(yīng)方位軸和俯仰軸的角度變化，用加速度計(jì)來(lái)補(bǔ)償俯仰軸的誤差；地磁傳感器選用HMC5883，安裝于穩(wěn)定平臺(tái)外框架方位軸上并與控制單元連接，用來(lái)補(bǔ)償方位軸誤差；用電位器作為反饋元件，俯仰電位器安裝在穩(wěn)定平臺(tái)框架的右側(cè)俯仰軸上并與控制單元連接，方位電位器安裝在穩(wěn)定平臺(tái)框架上側(cè)方位軸上并與控制單元連接；距離傳感器安裝在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)環(huán)陀螺儀加速度計(jì)模塊的左側(cè)并與控制單元連接；錄音模塊安裝在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)環(huán)陀螺儀加速度計(jì)模塊的右側(cè)并與控制單元連接；車(chē)外攝像裝置外邊有一個(gè)玻璃保護(hù)罩。
[0007]控制單元首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，啟動(dòng)穩(wěn)定平臺(tái)，檢查控制鍵盤(pán)的信息，攝像頭默認(rèn)指向車(chē)頭的正前方，倒車(chē)時(shí)通過(guò)控制鍵盤(pán)使攝像頭指向車(chē)的后方，當(dāng)開(kāi)車(chē)正常行駛時(shí)控制攝像頭指向任意方向，攝像頭將采集回的視頻數(shù)據(jù)傳送給視頻處理器，錄音模塊將采集到的音頻信息由控制單元處理后傳送給視頻處理器，視頻處理器經(jīng)過(guò)濾波和圖像增強(qiáng)處理之后，把處理好的視頻信息發(fā)送給視頻顯示器進(jìn)行顯示，同時(shí)發(fā)送到存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)；距離傳感器將采集到的車(chē)身周?chē)奈矬w距離和方位信息發(fā)送到控制單元，在沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)跟蹤的條件時(shí)，穩(wěn)定平臺(tái)保持?jǐn)z像頭一直處于初始設(shè)置位置穩(wěn)定拍攝，由陀螺儀敏感方位軸和俯仰軸的角度，由地磁傳感器來(lái)補(bǔ)償方位軸的誤差，陀螺儀、加速度計(jì)以及地磁傳感器的數(shù)據(jù)傳到控制單元后，經(jīng)過(guò)濾波處理，計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)慕嵌群?，控制單元輸出方位PWM脈沖和俯仰PWM脈沖，傳到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器放大后傳給方位軸電機(jī)和俯仰軸電機(jī)，方位電位器和俯仰電位器作為反饋元件將反饋信號(hào)傳到控制單元；當(dāng)距離傳感器接收到的物體距離小于設(shè)定的閾值距離以后，系統(tǒng)進(jìn)入目標(biāo)跟蹤狀態(tài)，距離傳感器感受到的目標(biāo)的方向方位信息經(jīng)過(guò)控制單元處理后，攝像頭開(kāi)始指向被跟蹤目標(biāo)，攝像頭鎖定目標(biāo)后，圖像處理器完成視頻處理，計(jì)算目標(biāo)的坐標(biāo)位置，進(jìn)而將計(jì)算出的脫靶量發(fā)送到控制單元，控制單元輸出方位PWM脈沖和俯仰PWM脈沖，經(jīng)過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器放大后傳給方位軸電機(jī)和俯仰軸電機(jī)，使攝像頭快速的對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤拍攝。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠全方位記錄行車(chē)狀況，改善了現(xiàn)有的行車(chē)記錄儀拍攝存在盲區(qū)的缺點(diǎn)，能夠自動(dòng)檢測(cè)出靠近車(chē)體的目標(biāo)，攝像頭對(duì)其進(jìn)行跟蹤拍攝，能夠有目標(biāo)有重點(diǎn)的拍攝，避免了由于其他物體遮擋引起的拍攝不充分，將攝像頭安裝在穩(wěn)定平臺(tái)上，能夠隔離外界對(duì)攝像頭的擾動(dòng)，并且在行車(chē)記錄儀用于野外出行拍攝風(fēng)景時(shí)，能夠防止路面的不平引起的車(chē)身晃動(dòng)對(duì)拍攝畫(huà)面的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為:本發(fā)明專(zhuān)利車(chē)外拍攝裝置的組成結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖2為:本發(fā)明專(zhuān)利控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖3為:本發(fā)明專(zhuān)利控制系統(tǒng)各模塊相互作用結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖4為:本發(fā)明專(zhuān)利控制系統(tǒng)的工作流程圖。
[0014]圖5為:本發(fā)明專(zhuān)利控制系統(tǒng)的程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種防抖全方位目標(biāo)跟蹤的智能行車(chē)記錄儀包括車(chē)內(nèi)控制裝置以及車(chē)外攝像裝置，車(chē)外攝像裝置安裝在汽車(chē)的頂部，車(chē)內(nèi)控制裝置通過(guò)有線或者無(wú)線方式與車(chē)外攝像裝置相連接，車(chē)內(nèi)控制裝置從車(chē)外攝像裝置獲取到視頻信息，對(duì)其進(jìn)行處理后在顯示器上顯示并對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存。
[0017]車(chē)內(nèi)控制裝置主要包括視頻顯示器、視頻處理器、控制單元、存儲(chǔ)器、控制鍵盤(pán)，還包括與汽車(chē)電源聯(lián)通的電源模塊等?？刂茊卧謩e與控制鍵盤(pán)、電源模塊、視頻處理器相連接，視頻處理器與存儲(chǔ)器和視頻顯示器相連接，視頻處理器把攝像頭采集回來(lái)的視頻信息進(jìn)行濾波以及圖像增強(qiáng)后，把視頻傳給顯示器顯示并傳給存儲(chǔ)器存儲(chǔ)，當(dāng)有目標(biāo)靠近車(chē)身時(shí)，進(jìn)入目標(biāo)跟蹤階段，此時(shí)視頻處理單元除了將視頻信息處理后給顯示器顯示以及存儲(chǔ)器存儲(chǔ)外，還會(huì)計(jì)算被跟蹤目標(biāo)相對(duì)于上一時(shí)刻的坐標(biāo)變化，算出脫靶量，并將脫靶量傳給控制單元，控制單元通過(guò)輸出PWM脈沖控制方位軸電機(jī)和俯仰軸電機(jī)，從而能夠快速的將目標(biāo)鎖定在視野范圍之內(nèi)并進(jìn)行跟蹤，控制鍵盤(pán)上有人機(jī)交互的按鍵，包括控制攝像頭方向的旋鈕，可以人為的控制攝像頭指向相對(duì)于車(chē)頭正方向任意的角度，以及開(kāi)關(guān)按鍵等。車(chē)外裝置選用高分辨率的CCD攝像頭，攝像頭安裝在兩軸穩(wěn)定平臺(tái)的內(nèi)框上，與視頻處理器相連，兩軸穩(wěn)定平臺(tái)包括一個(gè)俯仰軸電機(jī)和一個(gè)方位軸電機(jī)，俯仰軸電機(jī)位于穩(wěn)定平臺(tái)外框架左側(cè)俯仰軸上，經(jīng)過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器后與控制單元連接，方位軸電機(jī)位于穩(wěn)定平臺(tái)外框架上側(cè)方位軸上，經(jīng)過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器后與控制單元連接。用陀螺儀感受俯仰軸和方位軸的角度變化，本發(fā)明專(zhuān)利選用包括三個(gè)MEMS陀螺儀和三個(gè)MEMS加速度計(jì)的模塊ADIS16350，用MEMS加速度計(jì)來(lái)補(bǔ)償俯仰軸的誤差，用地磁傳感器HMC5883來(lái)補(bǔ)償方位軸誤差，陀螺儀加速度計(jì)模塊安裝在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)框架上并與控制單元連接，地磁傳感器安裝于穩(wěn)定平臺(tái)外框架方位軸上并與控制單元連接，為了防止電機(jī)長(zhǎng)期處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，方位軸和俯仰軸各用一個(gè)電位器作為反饋元件，俯仰電位器安裝在穩(wěn)定平臺(tái)框架的右側(cè)俯仰軸上并與控制單元連接，方位電位器安裝在穩(wěn)定平臺(tái)框架上側(cè)方位軸上并與控制單元連接。當(dāng)車(chē)輛正常行駛時(shí)，攝像頭指向人為設(shè)定的方向，并通過(guò)兩軸穩(wěn)定平臺(tái)保持?jǐn)z像頭穩(wěn)定，防止車(chē)身抖動(dòng)對(duì)拍攝的影響，車(chē)外攝像裝置包括一個(gè)距離傳感器，安裝在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)環(huán)陀螺儀加速度計(jì)模塊的左側(cè)并與控制單元連接，用來(lái)感受外界物體的方位以及距離，通過(guò)給控制單元編程確定進(jìn)入目標(biāo)跟蹤狀態(tài)的閾值距離，當(dāng)外界物體進(jìn)入設(shè)定的閾值范圍內(nèi)時(shí)，控制單元便開(kāi)始控制電機(jī)使攝像頭指向靠近的目標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤拍攝。車(chē)外拍攝裝置還包括一個(gè)錄音模塊，安裝在穩(wěn)定平臺(tái)內(nèi)環(huán)陀螺儀加速度計(jì)模塊的右側(cè)與控制單元連接，錄音信息經(jīng)過(guò)控制單元處理后傳給視頻處理器，與視頻同步后進(jìn)行存儲(chǔ)。攝像裝置還包括電源模塊為各模塊供電，整個(gè)外邊有一個(gè)玻璃保護(hù)罩，用來(lái)防止太陽(yáng)的暴曬和雨雪等影響。
[0018](I)本發(fā)明專(zhuān)利一種防抖全方位目標(biāo)跟蹤的智能行車(chē)記錄儀包括車(chē)內(nèi)控制裝置以及車(chē)外攝像裝置，如圖1和圖2所示，車(chē)外攝像裝置安裝在汽車(chē)的頂部，車(chē)內(nèi)控制裝置通過(guò)有線或者無(wú)線方式與車(chē)外攝像裝置相連接，車(chē)內(nèi)控制裝置從車(chē)外