一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置的制作方法

专利2022-11-15  63


本实用新型涉及目标识别技术领域,具体涉及一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置。



背景技术:

汽车无人驾驶技术是一种感知车辆的位置和运动,并根据感知的结果为车辆导航、控制车辆向目的地行驶的技术,通过摄像机和传感器对道路上障碍物进行拍摄和感应再由计算机处理将命令下达给无人驾驶汽车的各个驱动装置,使汽车安全行驶。

但在雨雾状态下,摄像机的拍摄会受到雨雾限制,传感器的感应范围有限,导致拍摄影像模糊,对障碍物的识别功能也会降低,车辆进入感应器的有效范围再进行感应,缩短了信息处理时间,可能导致计算机下达命令的时间出现误差,进而增加了无人驾驶汽车行驶的危险性。

目前,雨雾状态下无人驾驶汽车多通过计算机使用图像增强理论对摄像机拍摄图像进行去雾处理得到清晰的图像,但是如果采集的起始图像的清晰度也是决定最终目标图像清晰度的一个重要因素,如果起始图像的清晰度较高,自然经过计算机处理后的目标图像更为清晰,也能够减少计算机的图像处理过程。

而现有技术中为了获得更为清晰的起始图像,大多采用更高分辨率的摄像装置或在摄像装置上增加防雾功能等方式进行优化,但是,在雨雾中,仍然无法较为清晰地获得相对较远处的物体的图像。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,以解决现有技术中雨雾状态下无人驾驶汽车摄像采集的目标清晰度受限的技术问题。

为解决上述技术问题,本实用新型具体提供下述技术方案:

一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,包括安装支座以及固定在所述安装支座上的摄像头,在所述摄像头周侧设置有用于提高摄像光线的环体光线增强结构;

所述环体光线增强结构包括具有环形腔体的环体空心座,所述环体空心座通过限位槽配合限位卡件安装在所述安装支座上,在所述环形腔体内两侧的腔体壁上设置有多组嵌装槽,在所述嵌装槽内设置有激光发射头,所述激光发射头的固定端插入所述嵌装槽,所述激光发射头的发射端位于所述环形腔体外的所述环体空心座上。

作为本实用新型的一种优选方案,所述限位槽包括第一限位槽和第二限位槽,所述限位卡件包括均在顶部设置有凸起的第一限位卡件和第二限位卡件,所述第一限位槽与所述第一限位卡件错落设置在所述环体空心座底部,所述第二限位槽与所述第二限位卡件设置在所述安装支座顶部内侧壁上。

作为本实用新型的一种优选方案,所述安装支座内部中心安装有轴杆,在所述轴杆顶端设置有活动部,所述摄像头安装在所述活动部上,所述活动部弯曲转动并同步带动所述摄像头转动。

作为本实用新型的一种优选方案,在所述安装支座内沿轴向设置有多个支撑杆,所述支撑杆的另一端安装在所述环体空心座的底部侧边缘上,所述支撑杆采用伸缩杆。

作为本实用新型的一种优选方案,所述嵌装槽均匀分布在所述摄像头的四周。

本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果:

本实用新型通过设置环体光线增强结构以提高摄像光线,环体光线增强结构包括具有环形腔体的环体空心座,环体空心座包裹、支撑保护摄像头,并且在环体空心座的环形腔体内设置有多个装配激光发射头的嵌装槽,在雨雾状态下,嵌装槽中的激光发射头配合摄像头工作,增强了摄像头拍摄画面的光线强度,提高了采集的起始图像的数据清晰度,且能够获得较远距离处的物体图像,缩短了计算机处理时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本实用新型实施例提供采集装置结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供安装支座上的限位卡件及限位卡槽的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供环体空心座上的限位卡件及限位卡槽的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供轴杆安装结构示意图;

图5为本实用新型实施例提供支撑杆安装结构示意图;

图中的标号分别表示如下:

1-环体光线增强结构;2-激光发射头;3-摄像头;4-环体空心座;5-安装支座;6-嵌装槽;7-环形腔体;8-限位槽;9-限位卡件;10-轴杆;11-支撑杆;12-活动部;

801-第一限位槽;802-第二限位槽;901-第一限位卡件;902-第二限位卡件;903-凸起。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,如图1所示,包括安装支座5以及固定在安装支座5上的摄像头3,在摄像头3周侧设置有用于提高摄像光线的环体光线增强结构1;在雨雾天气情况下,环体光线增强结构1配合摄像头3,增强拍摄画面的光线强度,减弱雨雾对摄像的影响,提高雨雾状态下摄像头3拍摄范围内画面的清晰度,提高无人驾驶在雨雾状态下的行车安全性。

环体光线增强结构1包括具有环形腔体7的环体空心座4,环体空心座4通过限位槽8配合限位卡件9设置在安装支座5上,在环形腔体7内两侧的腔体壁上设置有多组嵌装槽6,在嵌装槽6内设置有激光发射头2,激光发射头2的固定端插入嵌装槽6,激光发射头2的发射端位于环形腔体7外的环体空心座4上。

环体空心座4通过限位槽8和限位卡件9配合安装在安装支座5上,摄像头3位于环体空心座4的环形腔体7中心位置,环体空心座4保护支撑摄像头3。于大多数无人驾驶汽车常用摄像头在雨雾状态下拍摄的图像受雨雾影响,导致图像中车辆、行人、道路障碍物等模糊不清,增加了无人驾驶汽车计算机处理图像信息的难度,计算机处理起始图像后仍不能得到较清晰的图像,容易下达错误指令,或计算机处理模糊不清图像的时间太长,汽车反应时间延长,导致计算机指令下达延迟,但依旧行驶的汽车未收到及时的指令进行紧急动作调整,很容易造成安全事故。

为了提高雨雾状态下自动驾驶汽车的摄像头3拍摄图像的清晰度,得到较为清晰的起始图像,减少计算机处理图像的时间,使计算机能够及时下达动作指令,提高汽车安全性,本实用新型在环形腔体7内设置多个分别安装在嵌装槽6内激光发射头2。因为激光具有亮度高、相干性好、单色性好、方向性好、寿命长和ccd对其波长的感应程度大于led的特性决定了激光可以照射更远的距离,而且光强度也比常规光源要强得多。分布在摄像头3周围的多个激光发射头2在出行遇到雨雾状况时被选择激活工作,同时为了防止在闹市区激光灯源影响周围其它车辆或行人,无人驾驶能够设定有选择地激活打开某一激光发射头2上光源工作,在人烟稀少的道路上可以选择激活打开较多的激光发射头2已达到较好的拍摄效果获得更加清晰的数据图像信息。

激光灯采用光斑均匀强化技术、光斑自动聚焦技术,增强光度,使拍摄画面更加均匀,同时激光灯耗电少,使用寿命长;将激光摄像远离应用在普通无人驾驶汽车车载摄像头上,激光灯配合摄像头,能够获取更远距离的图像信息,摄像头3采用自动变焦镜头配合穿透力较强的激光灯提高拍摄图像的清晰度,并且激光灯不会像在使用传统红外光线过程中产生较大热量,影响摄像机的其它结构的工作。因此,添加激光摄像头不会对整个信息采集装置带来较多的不良影响,还能获得相对较远处的较为清晰的图像。

在无人驾驶汽车中,车身结构的稳定性非常重要,尤其是信息采集部分,因此,为了提高装置结构连接稳定性,带有环形腔体7的环体空心座4有许种与安装支座4相连接的方式,本实用新型提供其中一种实施方式:限位槽8包括第一限位槽801和第二限位槽802,限位卡件9包括均在顶部设置有凸起903的第一限位卡件901和第二限位卡件902,第一限位槽801与第一限位卡件901错落设置在环体空心座4底部,第二限位槽802与第二限位卡件902设置在安装支座5顶部内侧壁上。图2和图3中所示,环体空心座4与安装支座5上均错落设置有限位卡件9和与限位卡件9对应安装的限位槽,限位卡件9末端设置凸起903,当限位卡件9对应安装到限位槽8中时,凸起903使限位卡件9更牢固的卡扣进限位槽8内,提高安装的牢固稳定性。

为了使摄像头3与激光光源相配合采集到的图像信息更加清晰全面,嵌装槽6均匀分布在摄像头3的四周,激光发射头2均匀分布在摄像头3四周,提高光线强度,增强摄像头3所摄图像清晰度,即使所摄图像画面内各物具体信息数据清晰度不够,但画面中各物轮廓状态依旧可辨,比一般常用摄像头在雨雾状态下所摄图像清晰度更高些,同时,每次能够同时摄取较远画面信息,减少计算机处理图像处理时间,提高处理速度的同时得到的目标图像也更加清晰,同时,每次能够同时摄取较远画面信息,减少计算机处理图像的频次,有利于汽车更快更好地行驶。

因此,为了画面更加清晰全面,安装支座5内部中心安装有轴杆10,在轴杆10顶端设置有活动部12,摄像头3安装在活动部12上,活动部12弯曲转动并同步带动摄像头3转动。如图4中所示,轴杆10底部安装在安装支座中心,顶部依次穿过环体空心座4底部中心,顶部通过活动部12安装有摄像头3,轴杆10一直保持竖直,支撑安装摄像头3与环体空心座4,活动部12受计算机控制带动摄像头3弯曲、旋转,在需要时平面内360度旋转并且活动部12可以90度弯折,活动部12伸直,整个摄像头3、活动部12、轴杆10共轴线,活动部12带动摄像头3发生弯折,活动部的弯折角度在0度与90度之间,弯折在不同的角度,同时进行旋转,获得无人驾驶汽车前方视野内不同角度不同层次的图像信息,提高像素信息的准确度和清晰度。

进一步地,在安装支座5内沿轴向设置有多个支撑杆11,支撑杆11的另一端安装在环体空心座4的底部侧边缘上,支撑杆11采用伸缩杆。能够自如伸缩的支撑杆11分布在安装支座5与环体空心座4之间,在活动部12带动摄像头3旋转弯曲时,带有环形腔体7的环体空心座4也随摄像头3的动作同步动作,以保持激光发射头发出的光线与摄像头3拍摄画面的动作同步配合,分布在轴杆10周围的支撑杆11随活动部12带动摄像头的动作配合自如伸缩,保持摄像头3的稳定性,提高图像采集的同步实时性、稳定性以及采集到的起始图像的清晰度。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。


技术特征:

1.一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,其特征在于,包括安装支座(5)以及固定在所述安装支座(5)上的摄像头(3),在所述摄像头(3)周侧设置有用于提高摄像光线的环体光线增强结构(1);

所述环体光线增强结构(1)包括具有环形腔体(7)的环体空心座(4),所述环体空心座(4)通过限位槽(8)配合限位卡件(9)设置在所述安装支座(5)上,在所述环形腔体(7)内两侧的腔体壁上设置有多组嵌装槽(6),在所述嵌装槽(6)内设置有激光发射头(2),所述激光发射头(2)的固定端插入所述嵌装槽(6),所述激光发射头(2)的发射端位于所述环形腔体(7)外的所述环体空心座(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,其特征在于,所述限位槽(8)包括第一限位槽(801)和第二限位槽(802),所述限位卡件(9)包括均在顶部设置有凸起(903)的第一限位卡件(901)和第二限位卡件(902),所述第一限位槽(801)与所述第一限位卡件(901)错落设置在所述环体空心座(4)底部,所述第二限位槽(802)与所述第二限位卡件(902)设置在所述安装支座(5)顶部内侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,其特征在于,所述安装支座(5)内部中心安装有轴杆(10),在所述轴杆(10)顶端设置有活动部(12),所述摄像头(3)安装在所述活动部(12)上,所述活动部(12)弯曲转动并同步带动所述摄像头(3)转动。

4.根据权利要求3所述的一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,其特征在于,在所述安装支座(5)内沿轴向设置有多个支撑杆(11),所述支撑杆(11)的另一端安装在所述环体空心座(4)的底部侧边缘上,所述支撑杆(11)采用伸缩杆。

5.根据权利要求4所述的一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,其特征在于,所述嵌装槽(6)均匀分布在所述摄像头(3)的四周。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于自动驾驶的雨雾状态下目标物采集装置,包括安装支座以及固定在所述安装支座上的摄像头,在所述摄像头周侧设置有环体光线增强结构;所述环体光线增强结构包括具有环形腔体的环体空心座,所述环体空心座设置在所述安装支座上,在所述环形腔体内两侧的腔体壁上设置有多组装配激光发射头的嵌装槽,所述激光发射头的固定端插入所述嵌装槽,所述激光发射头的发射端位于所述环形腔体外的所述环体空心座上。通过设置环体光线增强结构提高摄像光线,在雨雾状态下,嵌装槽中的激光发射头配合摄像头工作,增强摄像头拍摄画面的光线强度,增加了采集到的起始图像的数据清晰度,提高了计算机处理速度。

技术研发人员:连宇航;李诗琪
受保护的技术使用者:安徽师范大学
技术研发日:2020.09.22
技术公布日:2021.04.06

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