本發(fā)明屬于圖像處理的，尤其涉及一種汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)安全性已成為越來(lái)越多消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要依賴(lài)于攝像頭、雷達(dá)、超聲波傳感器等設(shè)備來(lái)檢測(cè)和識(shí)別車(chē)輛周?chē)沫h(huán)境和潛在的危險(xiǎn)。然而，現(xiàn)有的安全監(jiān)控技術(shù)在處理車(chē)輛受到外界撞擊、震動(dòng)等突發(fā)事件時(shí)，常常存在響應(yīng)不及時(shí)、準(zhǔn)確度不足的問(wèn)題。

2、具體來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的車(chē)輛安全監(jiān)控系統(tǒng)在檢測(cè)到車(chē)輛外部震動(dòng)時(shí)，通常只能依賴(lài)單一的傳感器(如震動(dòng)傳感器)來(lái)判斷震動(dòng)的發(fā)生位置，并且往往無(wú)法提供足夠的準(zhǔn)確性來(lái)及時(shí)確定撞擊點(diǎn)或碰撞位置。此外，現(xiàn)有系統(tǒng)多依賴(lài)簡(jiǎn)單的震動(dòng)數(shù)據(jù)分析，但在實(shí)際情況下，震動(dòng)源可能并不明顯，且震動(dòng)數(shù)據(jù)中可能包含大量的噪聲，導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)震動(dòng)方位的判斷不夠精確，進(jìn)而影響碰撞檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

3、在這種背景下，采用多種傳感器(如震動(dòng)傳感器與攝像頭)聯(lián)合工作，能夠更精確地確定震動(dòng)的方位，并利用視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)一步分析震動(dòng)的性質(zhì)和潛在的碰撞情況，成為提高汽車(chē)安全性的一種新的方法。這種方法不僅能夠提高震動(dòng)方位判斷的準(zhǔn)確性，還能夠在震動(dòng)產(chǎn)生時(shí)通過(guò)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，從而判斷是否發(fā)生了碰撞事件，并及時(shí)向用戶發(fā)送預(yù)警，達(dá)到更加可靠的安全防護(hù)效果。

4、因此，如何利用震動(dòng)傳感器和攝像頭等多種傳感器的協(xié)同作用，提高汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)震動(dòng)方位的精準(zhǔn)識(shí)別能力，成為了汽車(chē)安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)和方法，以解決如何提高汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)震動(dòng)方位的精準(zhǔn)識(shí)別能力的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供了一種汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)，所述汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)包括多個(gè)位于不同車(chē)身位置的震動(dòng)感應(yīng)器、多個(gè)監(jiān)控方位的攝像頭和處理器；

3、所述震動(dòng)傳感器用于采集震動(dòng)數(shù)據(jù)；

4、所述多個(gè)監(jiān)控方位的攝像頭用于分別采集不同監(jiān)控方位的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；

5、所述處理器用于獲取多個(gè)震動(dòng)感應(yīng)器采集的震動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)多個(gè)所述震動(dòng)數(shù)據(jù)確定震動(dòng)方位；所述震動(dòng)方位包括底部方位、頂部方位或車(chē)身側(cè)面方位；

6、所述處理器用于在所述震動(dòng)方位為車(chē)身側(cè)面方位時(shí)，獲取多個(gè)攝像頭對(duì)應(yīng)的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；其中，所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括震動(dòng)起始時(shí)間點(diǎn)的前n幀；

7、所述處理器用于提取所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中首幀圖像和尾幀圖像之間的異常像素點(diǎn)；

8、所述處理器用于在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量超過(guò)第一閾時(shí)，則將當(dāng)前監(jiān)控方位作為碰撞位置，并將碰撞位置發(fā)送至用戶終端；

9、所述處理器用于在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量未超過(guò)第一閾值時(shí)，計(jì)算所述異常像素點(diǎn)在首幀圖像與尾幀圖像之間的偏移距離；其中，所述首幀圖像是指所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的起始幀，所述尾幀圖像是指所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的結(jié)束幀；

10、所述處理器用于在所述偏移距離大于第二閾值且偏移方向與當(dāng)前監(jiān)控方位之間的夾角大于預(yù)設(shè)角度時(shí)，將當(dāng)前監(jiān)控方位作為碰撞位置，并將碰撞位置發(fā)送至用戶終端。

11、本發(fā)明實(shí)施例的第二方面提供了一種汽車(chē)安全監(jiān)控方法，所述汽車(chē)安全監(jiān)控方法應(yīng)用于汽車(chē)安全監(jiān)控系統(tǒng)，所述汽車(chē)安全監(jiān)控方法包括：

12、獲取多個(gè)震動(dòng)感應(yīng)器采集的震動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)多個(gè)所述震動(dòng)數(shù)據(jù)確定震動(dòng)方位；所述震動(dòng)方位包括底部方位、頂部方位或車(chē)身側(cè)面方位；

13、在所述震動(dòng)方位為車(chē)身側(cè)面方位時(shí)，獲取多個(gè)攝像頭對(duì)應(yīng)的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；其中，所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括震動(dòng)起始時(shí)間點(diǎn)的前n幀；

14、提取所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中首幀圖像和尾幀圖像之間的異常像素點(diǎn)；

15、在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量超過(guò)第一閾值時(shí)，將當(dāng)前監(jiān)控方位作為碰撞位置，并將碰撞位置發(fā)送至用戶終端；

16、在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量未超過(guò)第一閾值時(shí)，計(jì)算所述異常像素點(diǎn)在首幀圖像與尾幀圖像之間的偏移距離；其中，所述首幀圖像是指所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的起始幀，所述尾幀圖像是指所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的結(jié)束幀；

17、在所述偏移距離大于第二閾值且偏移方向與當(dāng)前監(jiān)控方位之間的夾角大于預(yù)設(shè)角度時(shí)，將當(dāng)前監(jiān)控方位作為碰撞位置，并將碰撞位置發(fā)送至用戶終端。

18、進(jìn)一步地，所述獲取多個(gè)所述震動(dòng)感應(yīng)器采集的震動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)多個(gè)所述震動(dòng)數(shù)據(jù)確定震動(dòng)方位的步驟包括：

19、獲取多個(gè)所述震動(dòng)感應(yīng)器采集的震動(dòng)數(shù)據(jù)；所述震動(dòng)數(shù)據(jù)包括x軸震動(dòng)數(shù)據(jù)、y軸震動(dòng)數(shù)據(jù)和z軸震動(dòng)數(shù)據(jù)；

20、若多個(gè)所述z軸震動(dòng)數(shù)據(jù)大于第三閾值，則確定所述震動(dòng)方位為底部方位或頂部方位；

21、若多個(gè)所述x軸震動(dòng)數(shù)據(jù)或多個(gè)所述y軸震動(dòng)數(shù)據(jù)大于第三閾值，則確定所述震動(dòng)方位確定車(chē)身側(cè)面方位；其中，所述車(chē)身側(cè)面方位包括前側(cè)方位、后側(cè)方位、左側(cè)方位和右側(cè)方位。

22、進(jìn)一步地，所述提取所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中首幀圖像和尾幀圖像之間的異常像素點(diǎn)的步驟包括：

23、提取所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的車(chē)身圖像區(qū)域和非車(chē)身圖像區(qū)域之間的分割線；

24、基于所述車(chē)身圖像區(qū)域和所述非車(chē)身圖像區(qū)域之間的分割線，在首幀圖像的分割線周?chē)鷧^(qū)域截取第一待識(shí)別圖像區(qū)域，在尾幀圖像的分割線周?chē)鷧^(qū)域截取第二待識(shí)別圖像區(qū)域；

25、計(jì)算所述第一待識(shí)別圖像區(qū)域和所述第二待識(shí)別圖像區(qū)域中每個(gè)像素點(diǎn)之間的像素差值，將像素差值大于第四閾值的像素點(diǎn)作為異常像素點(diǎn)。

26、進(jìn)一步地，所述提取所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的車(chē)身圖像區(qū)域和非車(chē)身圖像區(qū)域之間的分割線的步驟包括：

27、獲取用戶輸入的車(chē)身顏色信息；

28、在所述首幀圖像的第一待識(shí)別圖像區(qū)域中，提取所述車(chē)身顏色信息對(duì)應(yīng)的當(dāng)前圖像區(qū)域；其中，所述當(dāng)前圖像區(qū)域中像素?cái)?shù)量大于第一預(yù)設(shè)數(shù)量且像素點(diǎn)為連續(xù)關(guān)系；

29、將所述當(dāng)前圖像區(qū)域作為所述車(chē)身圖像區(qū)域，將所述首幀圖像中剩余區(qū)域作為所述非車(chē)身圖像區(qū)域；所述剩余區(qū)域是指首幀圖像中除當(dāng)前圖像區(qū)域以外的圖像區(qū)域；

30、將所述車(chē)身圖像區(qū)域和所述非車(chē)身圖像區(qū)域之間的臨界線作為所述分割線。

31、進(jìn)一步地，所述在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量未超過(guò)第一閾值時(shí)，計(jì)算所述異常像素點(diǎn)在首幀圖像與尾幀圖像之間的偏移距離的步驟包括：

32、若所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量未超過(guò)第一閾值，則提取由連續(xù)異常像素點(diǎn)構(gòu)成的異常區(qū)域；其中，所述異常區(qū)域的像素點(diǎn)數(shù)量大于第二預(yù)設(shè)數(shù)量；

33、在尾幀圖像中識(shí)別所述異常區(qū)域中的多個(gè)當(dāng)前特征區(qū)域，提取所述多個(gè)當(dāng)前特征區(qū)域的第一位置；

34、在視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中依次從尾幀圖像向首幀圖像進(jìn)行特征區(qū)域追蹤，得到首幀圖像中多個(gè)所述當(dāng)前特征區(qū)域各自對(duì)應(yīng)的第二位置；

35、計(jì)算多個(gè)當(dāng)前特征區(qū)域各自對(duì)應(yīng)的第一位置和第二位置之間的位置移動(dòng)距離，并計(jì)算多個(gè)位置移動(dòng)距離之間的平均值；

36、將所述平均值作為所述偏移距離。

37、進(jìn)一步地，所述在尾幀圖像中識(shí)別所述異常區(qū)域中的多個(gè)當(dāng)前特征區(qū)域，提取所述多個(gè)當(dāng)前特征區(qū)域的第一位置的步驟包括：

38、分別基于多個(gè)預(yù)設(shè)灰度值對(duì)尾幀圖像中的異常區(qū)域進(jìn)行二值化處理，得到多個(gè)二值化圖像；

39、識(shí)別二值化圖像中的連通區(qū)域；

40、計(jì)算每個(gè)連通區(qū)域的灰度穩(wěn)定性指標(biāo)和紋理穩(wěn)定性指標(biāo)；

41、將所述灰度穩(wěn)定性指標(biāo)和紋理穩(wěn)定性指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)處理，得到加權(quán)穩(wěn)定性指標(biāo)；

42、將多個(gè)加權(quán)穩(wěn)定性指標(biāo)進(jìn)行排序，并將前n個(gè)加權(quán)穩(wěn)定性指標(biāo)對(duì)應(yīng)的連通區(qū)域作為多個(gè)所述當(dāng)前特征區(qū)域。

43、進(jìn)一步地，所述計(jì)算每個(gè)連通區(qū)域的灰度穩(wěn)定性指標(biāo)和紋理穩(wěn)定性指標(biāo)的步驟包括：

44、獲取多個(gè)預(yù)設(shè)灰度值各自對(duì)應(yīng)的多個(gè)連通區(qū)域的面積，并將多個(gè)預(yù)設(shè)灰度值各自對(duì)應(yīng)的多個(gè)連通區(qū)域的面積代入函數(shù)一，得到多個(gè)連通區(qū)域各自對(duì)應(yīng)的灰度穩(wěn)定性指標(biāo)；

45、所述函數(shù)一為：

46、

47、其中，δ(a(r))表示灰度穩(wěn)定性指標(biāo)，a(r)表示在預(yù)設(shè)灰度值r下當(dāng)前連通區(qū)域的面積，δi表示多個(gè)預(yù)設(shè)灰度值中相鄰預(yù)設(shè)灰度值的變化量，a(r+δi)表示在預(yù)設(shè)灰度值r+δi下當(dāng)前連通區(qū)域的面積，a(r-δi)表示在預(yù)設(shè)灰度值r-δi下當(dāng)前連通區(qū)域的面積；

48、將多個(gè)預(yù)設(shè)灰度值各自對(duì)應(yīng)的多個(gè)連通區(qū)域的面積和連通區(qū)域中像素點(diǎn)的灰度值代入函數(shù)二，得到多個(gè)連通區(qū)域各自對(duì)應(yīng)的紋理穩(wěn)定性指標(biāo)；

49、所述函數(shù)二為：

50、

51、其中，stexture(y,t)表示連通區(qū)域y在預(yù)設(shè)灰度值r下的穩(wěn)定性指標(biāo)，i(p,r)表示像素點(diǎn)p在預(yù)設(shè)灰度值r下的灰度值，i(p,r-δi)表示像素點(diǎn)p在預(yù)設(shè)灰度值r-δi下的灰度值，|y|表示表示連通區(qū)域y的面積，max(i(p,r),i(p,r-δi))表示i(p,r)和i(p,r-δi)中的最大值，p∈y表示連通區(qū)域y包括像素點(diǎn)p。

52、本發(fā)明實(shí)施例的第三方面提供了一種汽車(chē)安全監(jiān)控裝置，包括：

53、第一獲取單元，用于獲取多個(gè)震動(dòng)感應(yīng)器采集的震動(dòng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)多個(gè)所述震動(dòng)數(shù)據(jù)確定震動(dòng)方位；所述震動(dòng)方位包括底部方位、頂部方位或車(chē)身側(cè)面方位；

54、第二獲取單元，用于在所述震動(dòng)方位為車(chē)身側(cè)面方位時(shí)，獲取多個(gè)攝像頭對(duì)應(yīng)的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；其中，所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括震動(dòng)起始時(shí)間點(diǎn)的前n幀；

55、提取單元，用于提取所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中首幀圖像和尾幀圖像之間的異常像素點(diǎn)；

56、第一判斷單元，用于在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量超過(guò)第一閾值時(shí)，將當(dāng)前監(jiān)控方位作為碰撞位置，并將碰撞位置發(fā)送至用戶終端；

57、第二判斷單元，用于在所述異常像素點(diǎn)的數(shù)量未超過(guò)第一閾值時(shí)，計(jì)算所述異常像素點(diǎn)在首幀圖像與尾幀圖像之間的偏移距離；其中，所述首幀圖像是指所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的起始幀，所述尾幀圖像是指所述視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的結(jié)束幀；

58、發(fā)送單元，用于在所述偏移距離大于第二閾值且偏移方向與當(dāng)前監(jiān)控方位之間的夾角大于預(yù)設(shè)角度時(shí)，將當(dāng)前監(jiān)控方位作為碰撞位置，并將碰撞位置發(fā)送至用戶終端。

59、本發(fā)明實(shí)施例的第四方面提供了一種終端設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述汽車(chē)安全監(jiān)控方法的步驟。

60、本發(fā)明實(shí)施例的第五方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述汽車(chē)安全監(jiān)控方法的步驟。

61、本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：通過(guò)獲取多個(gè)震動(dòng)感應(yīng)器采集的震動(dòng)數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確判斷震動(dòng)發(fā)生的方位，包括底部、頂部和車(chē)身側(cè)面方位。震動(dòng)數(shù)據(jù)的多點(diǎn)采集和分析大大提高了對(duì)震動(dòng)源位置的定位精度，為后續(xù)的監(jiān)控和分析提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。當(dāng)震動(dòng)方位判定為車(chē)身側(cè)面時(shí)，本發(fā)明結(jié)合多個(gè)攝像頭的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，尤其是震動(dòng)起始時(shí)間點(diǎn)前n幀的圖像，進(jìn)行精確分析。通過(guò)提取視頻中的異常像素點(diǎn)，能夠高效識(shí)別碰撞事件。若異常像素點(diǎn)的數(shù)量超過(guò)預(yù)定閾值(第一閾值)，則可以直接確定為碰撞事件，從而及時(shí)將碰撞位置發(fā)送至用戶終端，極大提高了事故響應(yīng)速度。在異常像素點(diǎn)數(shù)量未達(dá)到第一閾值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)一步計(jì)算異常像素點(diǎn)在首幀和尾幀圖像之間的偏移距離，若偏移距離超過(guò)第二閾值，則判定為碰撞事件。這一機(jī)制有效避免了輕微震動(dòng)或非碰撞事件的誤報(bào)，保證了系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的高靈敏度與低誤報(bào)率。通過(guò)將碰撞位置及時(shí)發(fā)送至用戶終端，提供了對(duì)汽車(chē)安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)震動(dòng)感應(yīng)器和攝像頭的協(xié)同工作，提升了碰撞識(shí)別的準(zhǔn)確性、靈敏度和反應(yīng)速度。