1.一种车辆安全行驶系统,其特征在于,所述车辆安全行驶系统包括中央处理单元(1)、第一图像采集单元(2)、第二图像采集单元(3)、第一图像处理单元(4)、第二图像处理单元(5)、测距传感器(6)、信号处理电路(7)、报警单元(8)、车辆动力控制单元(9)、车辆制动控制单元(10)、存储单元(11)以及远程监控中心(12);
其中,所述报警单元(8)的输入端、所述车辆动力控制单元(9)的输入端、所述车辆制动控制单元(10)的输入端、所述存储单元(11)的输入端以及所述远程监控中心(12)的输入端分别与所述中央处理单元(1)的输出端的连接,所述信号处理电路(7)的输出端、所述第一图像处理单元(4)的输出端以及所述第二图像处理单元(5)的输出端与所述中央处理单元(1)的输入端连接,所述测距传感器(6)的输出端与所述信号处理电路(7)的输入端连接,所述第一图像采集单元(2)的输出端与所述第一图像处理单元(4)的输入端连接,所述第二图像采集单元(3)的输出端与所述第二图像处理单元(5)的输入端连接;
其中,所述测距传感器(6)将测得的距离信号转换为电压信号V0,并将电压信号V0传输至所述信号处理电路(7),经过所述信号处理电路(7)处理后的电压信号为V1,所述信号处理电路(7)包括电阻R1-R9,电容C1-C2以及集成运放A1-A2;
电阻R1的一端与所述测距传感器(6)的输出端连接,电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接,电阻R1的另一端还与电阻R3的一端连接,电阻R3的另一端与集成运放A1的输出端连接,电阻R2的一端接地,电阻R2的另一端与集成运放A1的同相输入端连接,电阻R2的另一端还与电阻R5的一端连接,电阻R5的一端还与电阻R4的一端连接,电阻R5的另一端接地,电阻R4的另一端与集成运放A1的输出端连接,电阻R6的一端与集成运放A1的输出端连接,电阻R6的另一端与电容C1的一端连接,电阻R6的另一端还与电阻R7的一端连接,电容C1的另一端接地,电阻R7的另一端与集成运放A2的反相输入端连接,电阻R9与电容C2并联后的一端与集成运放A2的反相输入端连接,电阻R9与电容C2并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接,电阻R8的一端与集成运放A2的同相输入端连接,电阻R8的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,经过所述信号处理电路(7)处理后的电压信号为V1传输至所述中央处理单元(1)内设A/D转换的输入端。
3.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,所述第一图像处理单元(4)包括第一图像增强模块、第一图像平滑模块以及第一图像去噪模块;
其中,所述第一图像采集单元(2)的输出端与所述第一图像增强模块的输入端连接,所述第一图像增强模块的输出端与所述第一图像平滑模块的输入端连接,所述第一图像平滑模块的输出端与所述第一图像去噪模块的输入端连接,所述第一图像去噪模块的输出端与所述中央处理单元(1)的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,所述第二图像处理单元(5)包括第二图像增强模块、第二图像平滑模块以及第二图像去噪模块;
其中,所述第二图像采集单元(3)的输出端与所述第二图像增强模块的输入端连接,所述第二图像增强模块的输出端与所述第二图像平滑模块的输入端连接,所述第二图像平滑模块的输出端与所述第二图像去噪模块的输入端连接,所述第二图像去噪模块的输出端与所述中央处理单元(1)的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,所述第一图像采集单元(2)包括三个CCD相机,分别为第一CCD相机、第二CCD相机以及第三CCD相机,其中,所述第一CCD相机安装于车辆前方挡风玻璃上,所述第二CCD相机和所述第三CCD相机分别安装于车辆两侧后视镜上,所述第一CCD相机用于采集车辆前方的图像信息,所述第二CCD相机和所述第三CCD相机用于采集车辆侧后方的图像信息,所述第一CCD相机、所述第二CCD相机以及所述第三CCD相机均与所述第一图像处理单元(4)连接;
其中,第二图像采集单元(3)为红外相机,所述红外相机安装于驾驶室内驾驶位的上方,所述红外相机用于采集驾驶员的面部图像信息,所述红外相机与所述第二图像处理单元(5)连接,所述第二图像处理单元(5)将采集的所述面部图像信息进行图像处理后传输至所述中央处理单元(1),所述中央处理单元(1)根据处理后的图像信息判断驾驶员是否疲劳驾驶。
6.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,所述测距传感器(6)安装于车辆车牌位置处,用于监测车辆在行驶过程中与前车的距离信号,并将所述距离信号传输至所述信号处理电路(7),所述信号处理电路(7)将所述距离信号传输至所述中央处理单元(1),所述中央处理单元(1)将所述距离信号与预设距离阈值S1和预设距离阈值S2进行比较,若所述距离信号的数值小于所述阈值S1且大于所述阈值S2,则所述中央处理单元(1)控制所述车辆动力控制单元(9)对车辆进行降速处理,所述中央处理单元(1)控制所述报警单元(8)发出报警信号,所述中央处理单元(1)将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至所述存储单元(11),同时,将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至所述远程监控中心(12);若所述距离信号的数值小于或等于所述阈值S2,则所述中央处理单元(1)控制所述车辆制动控制单元(9)对车辆进行制动处理,所述中央处理单元(1)控制所述报警单元(8)发出报警信号,所述中央处理单元(1)将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至所述存储单元(11),同时,将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至所述远程监控中心(12);若所述距离信号的数值大于或等于所述阈值S1,则所述中央处理单元(1)将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息均保存至所述存储单元(11),同时,将所述第一图像处理单元(4)和所述第二图像处理单元(5)处理的图像信息通过无线通讯网络发送至所述远程监控中心(12)。
7.根据权利要求3所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,将所述第一图像采集单元(2)采集的图像定义为二维函数f(x,y),其中x、y是空间坐标,所述第一图像增强模块对图像f(x,y)进行图像增强处理,经过图像增强处理后的图像为g(x,y),其中,其中,k、q为自定义参数,k的取值范围为(0,1),q的取值范围为[ln2k,lnk];
所述第一图像平滑模块对所述第一图像增强模块处理后的图像g(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后的图像为p(x,y),其中,
所述第一图像去噪模块对所述第一图像平滑模块处理后的图像p(x,y)进行图像去噪处理,经过图像去噪处理后的图像为s(x,y),其中,对图像p(x,y)进行预处理后的图像为q(x,y),s(x,y)=q(x,y)+q(x-1,y)+q(x,y-1)+q(x+1,y)+q(x,y+1);
所述第一图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像s(x,y)传输至所述中央处理单元(1)。
8.根据权利要求4所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,将所述第二图像采集单元(3)采集的图像定义为二维函数k(x,y),其中x、y是空间坐标,所述第二图像增强模块对图像k(x,y)进行图像增强处理,经过图像增强处理后的图像为h(x,y),其中,其中,k、q为自定义参数,k的取值范围为(0,1),q的取值范围为[ln2k,ln];
所述第二图像平滑模块对所述第二图像增强模块处理后的图像h(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后的图像为i(x,y),其中,
所述第二图像去噪模块对所述第二图像平滑模块处理后的图像i(x,y)进行图像去噪处理,经过图像去噪处理后的图像为m(x,y),其中,对图像i(x,y)进行预处理后的图像为n(x,y),m(x,y)=n(x,y)+n(x-1,y)+n(x,y-1)+n(x-1,y-1);
所述第二图像去噪模块将经过图像去噪处理后的图像m(x,y)传输至所述中央处理单元(1)。
9.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,所述中央处理单元(1)为STC12C5A60S2单片机或MSP430单片机。
10.根据权利要求1所述的车辆安全行驶系统,其特征在于,所述远程监控中心(12)为车主手机,车主通过所述远程监控中心(12)实时监测车辆行驶状态。