嵌入式汽车纵向碰撞预警系统研究

0 引言

　　利用图像传感器感知前方道路交通环境与障碍物位置，实现安全车距测量，对处于碰撞危险的汽车及时报警有利于减少交通事故，提高道路交通安全。由于理论计算的安全车距首先要以保障安全为前提，经常与驾驶员在行驶过程中认可的安全车距有较大的出入，导致驾驶员对预警系统的不信任感，不利于系统的推广使用。同时，作为安全辅助驾驶系统的处理平台，PC机的体积、成本及功能的冗余性是应用在车载系统中难以克服的瓶颈。

　　本文以图像方式测量本车与前车的车距为基础，建立汽车纵向碰撞预警模型，解决理论计算的安全距离与驾驶员认可的习惯距离不相一致的矛盾；考虑嵌入式系统处理的实时性与体积小巧性等特点，采用嵌入式方法完成汽车纵向碰撞预警系统的设计。

1 前方车距的测量

　　图像传感器固定在车辆前端顶部，摄像头距地面高度为h。建立空间坐标系如下：

　　世界坐标系XYZ与摄像机坐标系xyz。动态的世界坐标系统随车辆一起运动，以摄像机镜头中心在地面的垂直投影点为原点，地面的垂直线向上为Z轴正向，车身纵轴线方向为X轴，正向为汽车前进的反方向；摄像机坐标系统以光轴为z轴，镜头中心为坐标原点，摄像机坐标xy平面与像平面平行；表征图像内部各点位置的像平面坐标系统的u轴、v轴与x轴、y轴平行，原点位于图像中心，既摄像机光轴与图像的交点。所有坐标系满足右手规则。