自动导航的无人驾驶汽车

1.安装基于智能终端信息传输系统的无人驾驶汽车，所述基于智能终端信息传输系统包括信息采集子系统、手机客户端接收子系统和WCDMA无线传输系统，所述信息采集子系统与手机客户端接收子系统通过WCDMA无线传输系统相连，所述信息采集子系统由采集模块、编码模块、宽带控制模块和传输模块组成，所述传输模块与WCDMA无线传输系统相连，所述传输模块依次连接宽带控制模块、编码模块和采集模块，所述手机客户端接收子系统由显示模块、解码模块和接收模块组成，所述接收模块与WCDMA无线传输系统相连，所述接收模块连接解码模块，所述解码模块连接显示模块，所述WCDMA无线传输系统通过TMS320DM3730开发板控制；
所述无人驾驶汽车包括导航仪；
所述信息采集子系统采用CCD线性摄像头；
所述WCDMA无线传输系统通过IP协议与传输模块、接收模块相连；
所述无人驾驶汽车还包括无人驾驶汽车虚拟环境搭建平台，所述平台包括三维环境搭建设备和行人目标检测设备，三维环境搭建设备包括多个高清摄像机，用于搭建无人驾驶汽车车体周围的三维虚拟环境，行人目标检测设备与三维环境搭建设备连接，用于基于无人驾驶汽车车体周围的三维虚拟环境检测并输出邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离；
所述平台包括实时报警设备，与行人目标检测设备，用于接收邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离，并在邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离小于等于预设距离阈值时，进行实时报警操作；
实时报警设备被设置在无人驾驶汽车的车身上，包括双声道扬声器；
其特征在于：所述平台还包括：
备用电源，分别与熄火状态检测设备、振动传感设备和无线通信设备连接，用于为熄火状态检测设备、振动传感设备和无线通信设备提供电力供应；
熄火状态检测设备，用于检测无人驾驶汽车当前是否处于熄火状态，并在检测到处于熄火状态时，发出非驾驶状态信号，在检测到未处于熄火状态时，发出驾驶状态信号；
振动传感设备，设置在无人驾驶汽车车身内侧，与熄火状态检测设备连接，用于在接收到非驾驶状态信号时，启动对车身的振动幅值的检测，并在检测到车身的振动幅值大于预设幅度阈值时，发出车辆警报信号，在检测到车身的振动幅值小于等于预设幅度阈值且大于预设幅度阈值的一半时，发出车辆预警信号，在检测到车身的振动幅值小于等于预设幅度阈值的一半时，发出车辆正常信号；振动传感设备还用于在接收到驾驶状态信号时，停止对车身的振动幅值的检测；
GPRS通讯设备，设置在无人驾驶汽车车身内侧，与振动传感设备连接，用于在接收并无线转发车辆警报信号或车辆预警信号到无人驾驶汽车驾驶员的手持通讯终端上；
行驶方向控制设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，与无人驾驶汽车的方向盘控制设备连接，用于对无人驾驶汽车的行驶方向进行实时控制；
紧急躲闪设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，分别与行驶方向控制设备和车距监测设备连接，用于在目标距离小于等于预设车距时，控制行驶方向控制设备以实现对无人驾驶汽车的行驶方向的实时控制，保证无人驾驶汽车向远离邻近行人目标的方向进行躲闪；
车距监测设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，与场景融合设备连接，用于接收融合图像帧，在融合图像帧中，基于邻近行人目标的运动位置以及虚拟场景中无人驾驶汽车所在位置确定邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离以作为目标距离输出；
模式控制设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，与紧急躲闪设备连接，用于在无人驾驶汽车驾驶员的操作下确定是否使能紧急躲闪设备；
多个高清摄像机，分别设置在无人驾驶汽车车身的不同位置，每一个高清摄像机包括亮度补偿设备、CMOS传感设备、直方图均衡设备、边缘增强设备、小波滤波设备、畸变类型检测设备、畸变处理设备、参考点选择设备、畸变坐标映射设备、畸变灰度映射设备、目标识别设备和目标坐标提取设备；
摄像机定标设备，与每一个高清摄像机连接，用于获取每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，每一个高清摄像机的内参数包括高清摄像机的焦距、CMOS传感设备尺寸、摄像镜头失真度，每一个高清摄像机的外参数包括高清摄像机在无人驾驶汽车车身的位置以及高清摄像机的拍摄方向；
坐标映射设备，与摄像机定标设备连接，用于接收每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，并基于每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数确定每一个高清摄像机的图像空间中像素点坐标与三维世界坐标之间的映射关系；
三维坐标拟合设备，用于分别与多个高清摄像机的目标坐标提取设备连接，用于接收多个平面坐标参数，还与摄像机定标设备连接，用于接收多个高清摄像机的图像空间中像素点坐标分别与三维世界坐标之间的映射关系，三维坐标拟合设备基于上述多个平面坐标参数以及上述多个高清摄像机对应的映射关系拟合出邻近行人目标在三维世界坐标系中的三维坐标并作为三维目标坐标输出；
环境重建设备，与每一个高清摄像机连接，用于接收分别来自多个高清摄像机的多个几何校准图像，基于多个几何校准图像对无人驾驶汽车车身周围进行环境重建，以获得并输出无人驾驶汽车车身周围的虚拟场景；
场景融合设备，分别与环境重建设备和三维坐标拟合设备连接，用于基于三维目标坐标将邻近行人目标的运动位置融合到虚拟场景中以获得并输出融合图像帧；
视频播放设备，与场景融合设备连接以接收并回放融合图像帧，视频播放设备包括液晶显示器、显示驱动器和显示缓存。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶汽车，其特征在于：
其中，在每一个高清摄像机中，亮度补偿设备与CMOS传感设备连接，用于接收CMOS传感设备采集的高清图像，基于高清图像中各个像素的灰度值确定高清图像的平均亮度，并将高清图像的平均亮度与预设亮度进行比较，当高清图像的平均亮度大于等于预设亮度时，对高清图像进行亮度降低调整以获得亮度调整图像，当高清图像的平均亮度小于预设亮度，对高清图像进行亮度提升调整以获得亮度调整图像；CMOS传感设备用于对无人驾驶汽车车身周围进行高清数据采集以输出高清图像；直方图均衡设备与亮度补偿设备连接，用于接收亮度调整图像，并对亮度调整图像进行直方图均衡处理以获得均衡图像；边缘增强设备与直方图均衡设备连接，用于接收均衡图像，并对均衡图像进行边缘增强处理以获得增强图像；小波滤波设备与边缘增强设备连接，用于接收增强图像，并对增强图像进行小波滤波处理以获得滤波图像。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶汽车，其特征在于：
其中，在每一个高清摄像机中，畸变类型检测设备与小波滤波设备连接，用于接收滤波图像，确定滤波图像的外形尺寸，基于滤波图像的外形尺寸与基准参考图像的外形尺寸确定滤波图像的畸变类型，畸变类型包括扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变、类仿射变换畸变和投影变换畸变，基准参考图像为对高清摄像机负责区域进行预先高清数据采集所输出的无畸变的高清图像；畸变处理设备与畸变类型检测设备连接，当接收到的畸变类型为扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变或类仿射变换畸变时，基于不同的畸变类型对滤波图像进行不同的预定几何变换处理，以输出几何校准图像；参考点选择设备与畸变类型检测设备连接，用于在接收到的畸变类型为投影变换畸变时，选择无人驾驶汽车车身周围的8个位置作为校准参考点；畸变坐标映射设备分别与参考点选择设备和畸变类型检测设备连接，用于确定滤波图像中8个位置的坐标，确定基准参考图像中8个位置的坐标，基于滤波图像中8个位置的坐标以及基准参考图像中8个位置的坐标确定几何坐标变换矩阵，并基于几何坐标变换矩阵对滤波图像的所有像素点进行几何坐标变换以获得对应的多个新像素点，滤波图像的所有像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数，而新像素点的水平坐标或垂直坐标不一定为整数；畸变灰度映射设备与畸变坐标映射设备连接，用于接收多个新像素点，当新像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数时，新像素点的灰度值为滤波图像中相同坐标位置的像素点的灰度值，当新像素点的水平坐标或垂直坐标为非整数时，基于滤波图像中相同坐标位置周围的多个像素点的灰度值计算新像素点的灰度值，基于多个新像素点的灰度值输出几何校准图像。

自动导航的无人驾驶汽车\n技术领域\n[0001] 本发明涉及信息领域，尤其涉及一种自动导航的无人驾驶汽车。\n背景技术\n[0002] 随着4G无线通信技术的出现和普及，彻底改变了以传统的GPRS为代表的无线通信中带宽低延时大的瓶颈，使得无线网络传输实时视频成为了可能WCDMA网络以其技术成熟高，覆盖范围广，终端产品丰富使得WCDMA无线网络视频传输系统得到了广泛的应用，如无线视频监控、无线可视电话、视频点播、手机电视直播、移动视频会议等。\n[0003] 目前随着人工智能技术的发展，最成熟的一个方向就是无人驾驶汽车的研制。由于无人驾驶的属性，对于外部信息的传输具有一定要求。因此本发明人考虑将所述基于智能终端信息传输系统安装在无人驾驶汽车中以接收外部指令。同时，本发明人还引进一种无人驾驶汽车虚拟环境搭建平台，改造现有技术中的无人驾驶汽车电控平台，通过引入三维环境搭建设备对机动车周围环境进行虚拟化搭建，重点加入了对附近行人距离的检测和判断，并通过显示设备为机动车驾驶员进行显示或回放，还通过引入应急反应设备以在附近行人快速接近时进行紧急避险，避免交通事故的发生。\n发明内容\n[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了基于智能终端信息传输系统，包括信息采集子系统、手机客户端接收子系统和WCDMA无线传输系统，所述信息采集子系统与手机客户端接收子系统通过WCDMA无线传输系统相连，所述信息采集子系统由采集模块、编码模块、宽带控制模块和传输模块组成，所述传输模块与WCDMA无线传输系统相连，所述传输模块依次连接宽带控制模块、编码模块和采集模块，所述手机客户端接收子系统由显示模块、解码模块和接收模块组成，所述接收模块与WCDMA无线传输系统相连，所述接收模块连接解码模块，所述解码模块连接显示模块，所述WCDMA无线传输系统通过TMS320DM3730开发板控制。\n[0005] 优选地，所述信息采集子系统采用CCD线性摄像头。\n[0006] 优选地，所述WCDMA无线传输系统通过IP协议与传输模块、接收模块相连。\n[0007] 本发明以实时检测无线网络信道传输H.264视频流的质量，通过智能判断，自适应控制各种颗粒度带宽的码流，大大节省了4G网络流量，视频数据的丢包率、延时等指标得到了较大的提升，也为用户节省了4G带宽网络流量。\n具体实施方式\n[0008] 本发明提供了基于智能终端信息传输系统，包括信息采集子系统、手机客户端接收子系统和WCDMA无线传输系统，所述信息采集子系统与手机客户端接收子系统通过WCDMA无线传输系统相连，所述信息采集子系统由采集模块、编码模块、宽带控制模块和传输模块组成，所述传输模块与WCDMA无线传输系统相连，所述传输模块依次连接宽带控制模块、编码模块和采集模块，所述手机客户端接收子系统由显示模块、解码模块和接收模块组成，所述接收模块与WCDMA无线传输系统相连，所述接收模块连接解码模块，所述解码模块连接显示模块，所述WCDMA无线传输系统通过TMS320DM3730开发板控制。\n[0009] 优选地，所述信息采集子系统采用CCD线性摄像头。\n[0010] 优选地，所述WCDMA无线传输系统通过IP协议与传输模块、接收模块相连。\n[0011] 本发明还提供一种自动导航的无人驾驶汽车，包括基于智能终端信息传输系统，所述基于智能终端信息传输系统包括信息采集子系统、手机客户端接收子系统和WCDMA无线传输系统，所述信息采集子系统与手机客户端接收子系统通过WCDMA无线传输系统相连，所述信息采集子系统由采集模块、编码模块、宽带控制模块和传输模块组成，所述传输模块与WCDMA无线传输系统相连，所述传输模块依次连接宽带控制模块、编码模块和采集模块，所述手机客户端接收子系统由显示模块、解码模块和接收模块组成，所述接收模块与WCDMA无线传输系统相连，所述接收模块连接解码模块，所述解码模块连接显示模块，所述WCDMA无线传输系统通过TMS320DM3730开发板控制。\n[0012] 在第一方面，所述无人驾驶汽车包括导航仪。\n[0013] 在第二方面，所述信息采集子系统采用CCD线性摄像头。\n[0014] 在第三方面，所述WCDMA无线传输系统通过IP协议与传输模块、接收模块相连。\n[0015] 在第四方面，所述无人驾驶汽车还包括一种无人驾驶汽车虚拟环境搭建平台，所述平台包括三维环境搭建设备和行人目标检测设备，三维环境搭建设备包括多个高清摄像机，用于搭建无人驾驶汽车车体周围的三维虚拟环境，行人目标检测设备与三维环境搭建设备连接，用于基于无人驾驶汽车车体周围的三维虚拟环境检测并输出邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离。\n[0016] 在第五方面，所述平台包括实时报警设备，与行人目标检测设备，用于接收邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离，并在邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离小于等于预设距离阈值时，进行实时报警操作。\n[0017] 在第六方面，实时报警设备被设置在无人驾驶汽车的车身上，包括双声道扬声器。\n[0018] 在第七方面，所述平台还包括：\n[0019] 备用电源，分别与熄火状态检测设备、振动传感设备和无线通信设备连接，用于为熄火状态检测设备、振动传感设备和无线通信设备提供电力供应；\n[0020] 熄火状态检测设备，用于检测无人驾驶汽车当前是否处于熄火状态，并在检测到处于熄火状态时，发出非驾驶状态信号，在检测到未处于熄火状态时，发出驾驶状态信号；\n[0021] 振动传感设备，设置在无人驾驶汽车车身内侧，与熄火状态检测设备连接，用于在接收到非驾驶状态信号时，启动对车身的振动幅值的检测，并在检测到车身的振动幅值大于预设幅度阈值时，发出车辆警报信号，在检测到车身的振动幅值小于等于预设幅度阈值且大于预设幅度阈值的一半时，发出车辆预警信号，在检测到车身的振动幅值小于等于预设幅度阈值的一半时，发出车辆正常信号；振动传感设备还用于在接收到驾驶状态信号时，停止对车身的振动幅值的检测；\n[0022] GPRS通讯设备，设置在无人驾驶汽车车身内侧，与振动传感设备连接，用于在接收并无线转发车辆警报信号或车辆预警信号到无人驾驶汽车驾驶员的手持通讯终端上；\n[0023] 行驶方向控制设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，与无人驾驶汽车的方向盘控制设备连接，用于对无人驾驶汽车的行驶方向进行实时控制；\n[0024] 紧急躲闪设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，分别与行驶方向控制设备和车距监测设备连接，用于在目标距离小于等于预设车距时，控制行驶方向控制设备以实现对无人驾驶汽车的行驶方向的实时控制，保证无人驾驶汽车向远离邻近行人目标的方向进行躲闪；\n[0025] 车距监测设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，与场景融合设备连接，用于接收融合图像帧，在融合图像帧中，基于邻近行人目标的运动位置以及虚拟场景中无人驾驶汽车所在位置确定邻近行人目标距离无人驾驶汽车的实时距离以作为目标距离输出；\n[0026] 模式控制设备，设置在无人驾驶汽车的仪表盘内，与紧急躲闪设备连接，用于在无人驾驶汽车驾驶员的操作下确定是否使能紧急躲闪设备；\n[0027] 多个高清摄像机，分别设置在无人驾驶汽车车身的不同位置，每一个高清摄像机包括亮度补偿设备、CMOS传感设备、直方图均衡设备、边缘增强设备、小波滤波设备、畸变类型检测设备、畸变处理设备、参考点选择设备、畸变坐标映射设备、畸变灰度映射设备、目标识别设备和目标坐标提取设备；\n[0028] 摄像机定标设备，与每一个高清摄像机连接，用于获取每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，每一个高清摄像机的内参数包括高清摄像机的焦距、CMOS传感设备尺寸、摄像镜头失真度，每一个高清摄像机的外参数包括高清摄像机在无人驾驶汽车车身的位置以及高清摄像机的拍摄方向；\n[0029] 坐标映射设备，与摄像机定标设备连接，用于接收每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数，并基于每一个高清摄像机的内参数和每一个高清摄像机的外参数确定每一个高清摄像机的图像空间中像素点坐标与三维世界坐标之间的映射关系；\n[0030] 三维坐标拟合设备，用于分别与多个高清摄像机的目标坐标提取设备连接，用于接收多个平面坐标参数，还与摄像机定标设备连接，用于接收多个高清摄像机的图像空间中像素点坐标分别与三维世界坐标之间的映射关系，三维坐标拟合设备基于上述多个平面坐标参数以及上述多个高清摄像机对应的映射关系拟合出邻近行人目标在三维世界坐标系中的三维坐标并作为三维目标坐标输出；\n[0031] 环境重建设备，与每一个高清摄像机连接，用于接收分别来自多个高清摄像机的多个几何校准图像，基于多个几何校准图像对无人驾驶汽车车身周围进行环境重建，以获得并输出无人驾驶汽车车身周围的虚拟场景；\n[0032] 场景融合设备，分别与环境重建设备和三维坐标拟合设备连接，用于基于三维目标坐标将邻近行人目标的运动位置融合到虚拟场景中以获得并输出融合图像帧；\n[0033] 视频播放设备，与场景融合设备连接以接收并回放融合图像帧，视频播放设备包括液晶显示器、显示驱动器和显示缓存。\n[0034] 在第七方面，其中，在每一个高清摄像机中，亮度补偿设备与CMOS传感设备连接，用于接收CMOS传感设备采集的高清图像，基于高清图像中各个像素的灰度值确定高清图像的平均亮度，并将高清图像的平均亮度与预设亮度进行比较，当高清图像的平均亮度大于等于预设亮度时，对高清图像进行亮度降低调整以获得亮度调整图像，当高清图像的平均亮度小于预设亮度，对高清图像进行亮度提升调整以获得亮度调整图像；CMOS传感设备用于对无人驾驶汽车车身周围进行高清数据采集以输出高清图像；直方图均衡设备与亮度补偿设备连接，用于接收亮度调整图像，并对亮度调整图像进行直方图均衡处理以获得均衡图像；边缘增强设备与直方图均衡设备连接，用于接收均衡图像，并对均衡图像进行边缘增强处理以获得增强图像；小波滤波设备与边缘增强设备连接，用于接收增强图像，并对增强图像进行小波滤波处理以获得滤波图像。\n[0035] 在第八方面，其中，在每一个高清摄像机中，畸变类型检测设备与小波滤波设备连接，用于接收滤波图像，确定滤波图像的外形尺寸，基于滤波图像的外形尺寸与基准参考图像的外形尺寸确定滤波图像的畸变类型，畸变类型包括扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变、类仿射变换畸变和投影变换畸变，基准参考图像为对高清摄像机负责区域进行预先高清数据采集所输出的无畸变的高清图像；畸变处理设备与畸变类型检测设备连接，当接收到的畸变类型为扭曲畸变、径向失真畸变、仿射变换畸变或类仿射变换畸变时，基于不同的畸变类型对滤波图像进行不同的预定几何变换处理，以输出几何校准图像；参考点选择设备与畸变类型检测设备连接，用于在接收到的畸变类型为投影变换畸变时，选择无人驾驶汽车车身周围的8个位置作为校准参考点；畸变坐标映射设备分别与参考点选择设备和畸变类型检测设备连接，用于确定滤波图像中8个位置的坐标，确定基准参考图像中8个位置的坐标，基于滤波图像中8个位置的坐标以及基准参考图像中8个位置的坐标确定几何坐标变换矩阵，并基于几何坐标变换矩阵对滤波图像的所有像素点进行几何坐标变换以获得对应的多个新像素点，滤波图像的所有像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数，而新像素点的水平坐标或垂直坐标不一定为整数；畸变灰度映射设备与畸变坐标映射设备连接，用于接收多个新像素点，当新像素点的水平坐标和垂直坐标都为整数时，新像素点的灰度值为滤波图像中相同坐标位置的像素点的灰度值，当新像素点的水平坐标或垂直坐标为非整数时，基于滤波图像中相同坐标位置周围的多个像素点的灰度值计算新像素点的灰度值，基于多个新像素点的灰度值输出几何校准图像。\n[0036] 在第九方面，其中，在每一个高清摄像机中，目标识别设备分别与畸变处理设备和畸变灰度映射设备连接，用于接收几何校准图像，并基于预设基准人体轮廓在几何校准图像中识别出邻近行人目标；目标坐标提取设备与目标识别设备连接，用于基于识别出的邻近行人目标在整个几何校准图像中的相对位置，确定邻近行人目标的平面坐标参数；\n[0037] 其中，熄火状态检测设备被设置在无人驾驶汽车后端的排气管附近，包括尾气浓度传感器，用于检测排气管附近的浓度是否大于预设浓度阈值，在检测到大于预设浓度阈值时，确定无人驾驶汽车当前未处于熄火状态，在检测到小于等于预设浓度阈值时，确定无人驾驶汽车当前处于熄火状态；\n[0038] 其中，预设幅度阈值和预设浓度阈值都由驾驶员通过按键设备输入到静态存储设备中，静态存储设备分别与尾气浓度传感器和振动传感设备连接；\n[0039] 其中，紧急躲闪设备控制行驶方向控制设备以实现对无人驾驶汽车的行驶方向的实时控制，保证无人驾驶汽车向远离邻近行人目标的方向进行躲闪具体包括：目标距离越小，躲闪幅度越大；\n[0040] 其中，显示驱动器还与紧急躲闪设备连接，用于在紧急躲闪设备控制行驶方向控制设备以实现对无人驾驶汽车的行驶方向的实时控制，保证无人驾驶汽车向远离邻近行人目标的方向进行躲闪时，将目标距离推送到显示缓存内以便于液晶显示器进行相应显示。\n[0041] 在第十方面，摄像机定标设备设置在无人驾驶汽车的仪表盘内。\n[0042] 在第十一方面，坐标映射设备设置在无人驾驶汽车的仪表盘内。\n[0043] 在第十二方面，三维坐标拟合设备设置在无人驾驶汽车的仪表盘内。\n[0044] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。