交通事故大数据

在飞机着陆中,20世纪80年代末期至90年代初

期,人们提出了视景系统(ＶＳ,ＶｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ)概念。采用不同手段和不同综合方法构成的视景系统分为

以下几个部分:

1)传感器视景系统(ＳｅｎｓｏｒＶＳ)。前视传感器

实时检测到的驾驶舱外视见景象,可以由单传感器

生成或多传感器综合,其视景接近真实世界的自然

景象。

2)合成视景系统(ＳＶＳ)。由地形数据库存储

的地形模型构建的虚拟视景称为合成视景。

3)增强视景系统(ＥＶＳ,ＥｎｈａｎｃｅｄＶｉｓｉｏｎＳｙｓ- ｔｅｍ)。传感器视景和合成视景的叠合称为增强视景

(ＥｎｈａｎｃｅｄＶｉｓｉｏｎ)。既有实时探测到的自然视景, 也有数据库生成的虚拟视景,两者匹配叠合,即利用

虚拟视景的深刻轮廓线去增强模糊视景,包括了

ＳｅｎｓｏｒＶＳ和ＳＶＳ两个系统,它们在恶劣的气象条件

下可以增强窗外视景的可见性[1]。

随着智能交通运输系统的发展与应用,视觉增

强技术在低能见度条件下的车辆安全辅助驾驶系统

中得到应用。如美国的Ｇａｌａｘｙ科技公司开发了由

有红外传感器、显示系统、无线通信系统、ＧＰＳ等组

成的驾驶员视觉增强装置用于烟雾条件下抢险车

辆。近年来由于成像雷达传感器相对于前视红外成像传感器具有更好的云雾及恶劣天气穿透能力,国

外开始全力发展用于恶劣天气条件下视景增强雷达系统,并且已取得了新的重大进展。美国波音公司

与Ｎａｖ3Ｄ联合在2002年开发了一套视觉增强系统用于低能见度条件下军用直升飞机降落导航和军用车辆的导航,系统由图像传感器、毫米波雷达、ＧＰＳ等组成[2]。在视觉增强系统中图像处理技术是常

用的技术手段之一。

为探测雾天的能见度,开展了理论研究,提出了

一些实用方法。

文献[3]研究了基于车载摄像机的能见度检测

方法,用于驾驶安全预警。针对雾天下拍摄图像的

退化现象,文献[4]提出了一种景物影像清晰化的

方法,用移动模板对不同深度的场景进行分割,以对

模板中的区域进行块重叠直方图均化衡处理。根据图像的灰度分布特性,求出天空区域灰度的最佳近

似正态分布,再由这个近似正态分布估计来得到分

割天空区域的灰度值分布范围,以增强景物细节

信息。

文献[5]则根据图像本身估计出图像退化的物

理过程来增强图像。在雾天能见度较差条件下,单

视觉传感器获取道路环境图像退化较为严重时,图

像增强的效果不一定理想,因此,基于多源信息融合

的图像增强得到广泛关注。美国国防高级研究计划

局负责实施的战略计算机计划中的几个主要示范系

统(如自主式地面战车,自动目标识别系统)都将多

种侦察仪器的图像信息融合技术作为重要的研究内

容;美国德克萨斯仪器公司研究将红外热图像和微

光图像融合,来提高夜战能力。

文献[6]分析了环境和气候等因素对毫米波雷

达和红外传感器性能的影响,获得了两类传感器的

环境及气候模型。在该基础上,提出了一种基于各

传感器性能模型的红外/毫米波复合自动生成算法。

文献[7]采用短波红外摄像机和长波红外摄像

机以及彩色摄像机构成多谱图像采集系统,针对多

源图像信息融合中图像信息匹配问题,提出了采用

几何参数修正的方法。

文献[8]采用车载摄像机、ＧＰＳ等构建了视觉

增强研究平台,研究雾天驾驶员视觉增强方法。

低照度视觉增强系统目前技术已非常成熟,其

产品已实用化,如林肯领航者汽车安装有“夜眼”

(ＮｉｇｈｔＥｙｅ)摄像机可在低照度条件下,在汽车处于倒档时工作,即使在近乎黑暗的情况下也能提供车

后近距离内的细小影像。

视觉增强系统中第二种方法主要是除去挡风玻

璃上的雨水和霜、提高汽车前照灯的智能化等,达到

增强低能见度、低照度等不利条件下的驾驶员视觉

目的[9]。该方法目前很多技术处于实际运用与不

断更新阶段,例如:

智能雨刷系统,智能雨刷系统以发光二极管对

前挡风玻璃发出光束,当雨滴打在感应区的玻璃上

时,光束所反射的光线强度,会因玻璃上的雨量或湿

气含量而有所变化,改变雨刷的刷动频率;

或透过红外线电子雨量传感器感应雨量的多

寡,并随车速的变化自动调整雨刷速度,增进驾驶人

的驾驶方便性,让驾驶更有安全性。

准确判别前挡风玻璃面积雨量,是智能雨刷系

统的关键。针对现有雨量传感器检测前挡风玻璃面

积区域有限,文献[10]采用车载摄像机获取雨天中

前挡风玻璃面积序列图像,设定感兴趣区域,利用模

板匹配的方法对连续多帧图像进行雨滴识别,从而

获取精确雨量信息。

2.1.2 视觉扩展(ＤｒｉｖｅｒＶｉｓｉｏｎＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ) 视觉扩展是对驾驶员视觉进行补偿,运用视觉

等传感器扩展驾驶员视野范围,如福特公司的Ｃａｍ-

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中国安全科学学报

ＣｈｉｎａＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅＪｏｕｒｎａｌ第18卷2008年

Ｃａｒ,采用多个微小的摄像机和3个可切换的视频显

示屏为驾驶员提供了前、后视线,方便停车时的操

作,提高在拥挤的交通中行驶的安全性。ＣａｍＣａｒ的

技术特点包括:

1)前向摄像机系统。装在汽车的两侧,提供绕

过障碍物的视野。覆盖角可达22°,在300ｍ的距离

上相当于116ｍ宽的视场。

2)增强的侧面视野。ＣａｍＣａｒ摄像机系统的

第二个部分由两台后向摄像机组成,这两台摄像机

不间断地提供相邻车道的后向视野。其覆盖范围比

传统的后视镜宽广得多。这样,驾驶员在换道前就

能对后面驶来的车辆加以监测。这种后向视野事实

上没有盲点。后向摄像机装在汽车侧面,和侧视镜

差不多。其镜头可以提供一个较广阔的视野,每侧

摄像机的覆盖角为49°。

3)车后全景视图。ＣａｍＣａｒ的后向视野是通过

精确设计安装在车后的4个微型摄像机得到加强。

4个摄像机呈扇形展开,以4个分开的图像,来捕获