[topic starter 0]

Приветствую форумчан!

Может кого-то заинтересует этот диковинный авто прибамбас.

 

Сейчас на всех продвинутых тачках активно рекламируют системы контроля мертвых зон.

Все они сделаны на базе УЗ датчиков в углах заднего бампера, и покрывают сектор до 2,5 метров.

Однако, все, кто ездил с этими системами, обращают внимание на слишком малый радиус обнаружения теневых машин, и главное - незаметность индикаторных светодиодов в боковых зеркалах при ярком солнечном свете.

Кроме того, для установки такой системы необходимо сверлить бампер, и тянуть провода по всему салону.

Вот и подумалось, подобная система должна иметь дублирующую звуковую сигнализацию при включении поворотника, бОльший радиус обнаружения, максимальную простоту установки на ЛЮБУЮ машину и цену.

В итоге нарисовалось такое решение.

Внутри салона вверху заднего стекла ставится широкозахватная ТВ камера с объективом "рыбий глаз", или попросту дешевый дверной видеоглазок.

http://www.longrange.ru/product_details.php?pro_id=106

Требования к разрешению и чувствительности минимальные.

Такая камера сильно искажает аксонометрию привычной картинки, но зато отлично цепляет авто на уровне линии задней двери, и в нескольких метрах от машины.

 

Далее начинается самое интересное. Мы полностью отказываемся от считывания обычных видеопотоков, и снижаем избыточность телевизионного сигнала до минимума, необходимого для решения задачи обнаружения присутствия объекта в мертвой зоне.

После долгих наблюдений и экспериментов удалось на картинке задней камеры наметить устойчивые виртуальные линии соседнего ряда, на которые всегда попадают элементы изображения соседней машины при обгоне, или параллельном следовании.

Конфигурация такой виртуальной линии покрывает на местности около 8-10м в боковых рядах сзади машины.

Оказалось вполне достаточным делать одиночные выборки видеосигнала по этим виртуальным линиям. Так как указанные линии располагаются наклонно на растре изображения, то выборки осуществляются с периодичностью около 64мкс (строчным интервалом).

В итоге в конкретном устройстве две виртуальные строки (левого и правого обгона) состоят из 25 выборок каждая.

Каждая выборка (неспешно) оцифровывается в 16ти уровневый яркостный сигнал.

После чего на виртуальных строках выявляются точки яркостных перепадов текущего видеоряда.

Потоки настолько хилые, что для их обработки ресурса обычного низового ПИКа хватает с запасом, как Камазу для перевозки вязанки дров.

 

Далее совсем просто.

Когда машина едет, в поле зрения виртуальной строки идет быстрая смена сюжета ( убегающая разметка дороги, тень, лужи и пр.), и появляющиеся перепады яркости "живут"

в единичных точках виртуальной линии не более одного растра (20мс), что примерно соответствует скоростям более 30км/час.

Если среди этих "быстрых" точек появляется медленно изменяюшийся видеоряд перепадов от рядом идущей машины, то время жизни одиночных яркостных перепадов в постоянных точках виртуальной строки растягивается на два, три и более растров. Это сразу фиксируется программой. Достаточно всего одной медленной точки для принятия решения о наличие теневой машины.

При появление медленного видеоряда включается предупредительная световая сигнализация на коробочке с камерой, которую можно заметить в центральном зеркале.

А если при этом включить поворотник, то включится дублирующая звуковая сигнализация.

Коробочка с камерой и нехитрой схемкой подключается к борту по четырем проводочкам - габариты, левый и правый поворотники и земля, и может быть установлена на ЛЮБОЙ машине.

Вот собственно и все. Схему даже стыдно приводить из-за ее убогости.

 

[vitan 2]

А софт? :)

 

Наверное, не зря на ультразвуке делают? Как быть вечером, ночью?

[topic starter 0]

Софт смогу только чуть позже, - в работе. Идея то совсем тепленькая, только фрагментарно отработана.

Как раз в части съема видеоинформации.

Так вот, ночью картинка еще "перепадистее" от бликов на кузове. Могут быть даже выключены габариты.

И темные и грязные стекла не убивают процесс.

Хуже всего, кода яркое боковое солнце. Оптика иногда засвечивается.

[vitan 2]

Мне идея нравится.

Интересно, а получится довести до полного минимализма? Например, на t-триггере и фотоприменике: есть меняющиеся сигналы от фотоприемника - машина едет в одиночестве, нет меняющихся импульсов - появилось в поле зрения что-то большое и движущееся с соизмеримой скоростью. Как? Не люблю я программизм просто... :)

[topic starter 0]

Куда уж минимальнее!

 

К сожалению НЕХ я тоже не сам пишу, вынужден обращаться к услугам программиста.

Из-за этого и задержка спуска со стапелей.

Но сам девайс еще параллельно "работает" задней обзорной камерой.

Все влезает в "спичечный коробок", и ... 50 баксов (не считая затрат на НЕХ :crying: ).

:rolleyes:

 

Вот пример, как бликует оптика на боковом солнце, о чем я упомянал.

http://www.youtube.com/watch?v=UzePzHkFMbk...player_embedded

[jkobi 0]

Вообще очень интересно.Сейчас во всем мире работают над обработкой изображений для автомобилей .

А тут такая идея .Интересно на каком этапе находится эта разработка -насколько я плонял пока только на этапе

изучения.Проводились ли реальные испытания?

[topic starter 0]

Комплексно работа устройства пока не проверялась из-за отсутствия программы.

Пока я только ковырялся с выбором оптики, ракурса и условий съемки, аксонометрией виртуальной "линии присутствия".

Параллельно смотрел на цифровом осциле динамику видеосигнала с камеры.

Вроде удалось выявить устойчивые интересующие проявления видеосигнала в реальных условиях.

Теперь это предстоит прокатать с программой обработки. Вроде все должно срастись.

 

Из недостатков пока вижу два ограничения.

Первое, - устройство работает только начиная со скорости движения своей машины 30км/час.

Если скорость меньше, алгоритм не работает.

Второе, - устройство не "заметит" объект в мертвой зоне, приближающийся к машине быстрее 30км/час.

Эти недостатки можно программно устранить, но это позже.

[jkobi 0]

Вообще напрашивается добавить скорость автомобиля VSS или каким либо другим способом получить скорость-GPS или CAN.

[vitan 2]

GPS или CAN.

Таки предлагаю ради минимализма не использовать достижения космоса и телекоммуникаций и поставить два фотоприемника в начале и в конце машины, а время считать генератором... :rolleyes:

[topic starter 0]

Хотелось бы еще раз уточнить основное.

Изначально хотелось сделать девайс минимальной сложности, цены и главное - простоты установки на любой машине.

Подключение к шине данных, или наличие ЖПС не пойдет на пользу этим качествам. Так же, как установка каких-либо дополнительных фото, радио, УЗ или ИК датчиков, и кучи проводов от них.

Движение машины, и даже ориентировочно ее скорость можно определить по видеокамере. Это тот же фотодатчик, сканирующий дорогу.

 

Главная особенность устройства это использование алгоритма, основанного не на распознавании образов, а на обнаружении отличительных признаков видеосигнала, присущих подвижным и непожвижным объектам.

После многочисленных просмотров сюжетов с задней широкозахватной камеры при различных условиях съемки, стало ясно, что традиционный подход распознавания образов, применяемый например, в охранных системах видеонаблюдения, здесь категорически не годится. Слишком переменчивая и неустойчивая картинка. Все время меняется ракурс машины, освещенность, блики, засветка, габариты и пр.

Понятие образа объекта обнаружения и сопровождения, как набора устойчивых видеопризнаков, в условиях настоящей задачи выделить невозможно.

Кроме того, обработка полных потоков видеоданных потребовала бы неадекватных вычислительных ресурсов.

 

В то же время при внимательном просмотре видеосигналов задней камеры явно прослеживается устойчивое присутствие яркостных перепадов видеосигналов от машин в зоне просмотра при любых условиях наблюдения. При этом всегда можно обозначить некую виртуальную линию на экране монитора, по которой происходит перемещение видеоряда автомобиля и дороги в соседнем ряду позади машины - в мертвой зоне.

То есть, не требуется обработка всего массива видеоданных с камеры, а только достаточного количества выборок видеосигнала на указанной виртуальной траектории обгона.

Эта виртуальная траектория определяется таким образом, чтобы машина при приближении в теневой зоне на нее попадала всегда.

 

В зависимости от скорости перемещения видеоряда яркостных перепадов по виртуальной линии, время присутствия перепадов на одном месте виртуальной линии будет меняться от одного до нескольких кадров. Виртуальные строки обновляются и сравниваются между собой каждые 40мс (время смены кадров развертки).

Если изображение перемещается вдоль виртуальной строки с "временем жизни" яркостного перепада в одной точке не более одного кадра (40мс), то это соответствует скорости перемещения на местности не менее 30км/час. Это убегающая разметка дороги, лужи, тени и пр.

Если изображение перемещается вдоль виртуальной строки с "временем жизни" яркостного перепада в одной точке более одного кадра (80мс и более) то это соответствует относительной скорости перемещения менее 30км/час. Это может быть только рядом находящееся относительно медленно перемещающееся авто в мертвой зоне.

 

Немаловажное положительное качество алгоритма - высокая информативная избыточность казалось бы такого примитивного видеоряда.

Перепадов яркости от машины на виртуальной строке в реальной картинке может быть около десятка. Решение о наличие объекта принимается при наличие хотя бы одного малоподвижного перепада яркости. Просто на виртуальной линии не может быть другого источника малоподвижного перепада.

Более того, даже одиночный выявленный малоподвижный перепад может пропадать на несколько кадров. При обнаружении хотя бы одного повтора в двух последовательных кадрах вырабатываеися "тревожный строб" около 100...200 мс. Если повторы будут повторяться вновь, то этот строб просто будет продлеваться.

А если единичный повтор оказался ложным, то короткая вспышка светодиода просто окажется незамеченной

[tasilio 0]

http://www.mobile-eye.ru/catalog.htm - похожий проект, только работает вперед и стоит уйму денег :) А так можно почерпнуть информацию...

[topic starter 0]

Ровно два года не заглядывал сюда в тему. Закрутили другие разработки.

И все же сделал упрощенный макет девайса, и опробовал его на практике.

Даже коротенький фрагмент самой начальной стадии испытаний сохранился. http://video.yandex.ru/users/shagenm/view/6/

Вот краткие результаты.

 

Сигнал от штатной задней парковочной видеокамеры машины постоянно считывается во время движения. В поле зрения камеры по краям растра как раз попадают интересующие секторы «мертвых зон» в прилегающих боковых рядах позади и сбоку машины.

Считываемый сигнал усиливается до ограничения яркостных уровней, и превращается в бинарный (двух уровневый) видео сигнал. В «переконтрастированный» видео сигнал. Пропадают ненужные в данной задаче полутона.

На растре кадра выбираются фиксированные точки считывания видео выборок. Всего около 128 точек на прогнозируемой траектории маршрута движения обгоняющего авто.

При отсутствии обгоняющего авто все фиксируемые яркостные перепады от кадра к кадру постоянно смещаются от краев растра к его середине, в соответствии с аксонометрическим смещением убегающего ландшафта.

Но при появлении яркостных перепадов от обгоняющего авто, на фоне перепадов от ландшафта появляется дополнительный видеоряд перепадов с противоположным направлением перемещения, либо имеющих нулевую скорость перемещения.

Этот противоток элементов яркостных перепадов хорошо выделяется программно по контролю перемещения каждого обнаруживаемого перепада от кадра к кадру.

Причем потоки упрощенных видео данных (128 бинарных выборок раз в 20мс) оказались по зубам МК низового уровня.

Данную реализацию вполне можно было бы использовать на авто с имеющейся на борту камерой заднего вида, либо ставить дополнительную.

Картинка одинаково устойчиво формировалась в любое время суток. Особенно хорошо ночью за счет бликования элементов изображения машин.

Сбои наблюдались лишь при низком прямом солнце в заднюю камеру

 

Идея оказалась вполне работоспособной, но на последнем этапе подвернулось более простое решение. Тем более, что контроль мертвых зон уже перестал быть актуальным, а на первый план всплыла необходимость контроля присутствия догоняющей машины позади обычного велосипеда или скутера.

Задача оказалась крайне актуальной при интенсивном катании по загородним дорогам с редкими обгоняющими авто. Частенько расслабившись на природе, ездок просто упускает лишний раз проконтролировать опасное сближение, и замечает обгоняющую машину слишком поздно.

Потребовалось предельно простое, экономичное и компактное решение.

 

Вначале был опробован ультразвук. Но ультразвук позволяет надежно обнаруживать наличие авто сзади лишь в пределах 4-5м. Далее работа становится весьма неустойчивой.

В итоге решил остановиться на пиро датчике.

Если поставить пиро датчик с обзором заднего сектора на багажник или под седло велосипеда (в боковое зеркало авто), то можно контролировать дистанцию около 12-15м, и формировать предупреждающий сигнал водителю.

Это позволит лишний раз напомнить ему посмотреть вовремя в зеркало.

Пиро датчик прекрасно и далеко видит тепловое пятно от приближающегося авто на фоне температуры естественного ландшафта.

В результате получилась крайне простая и компактная схема. (см.)

 

Все разместилось в корпусе меньше спичечного коробка. Ток потребления менее 1мА.

Вот небольшой видео фрагмент комнатных испытаний такого брелочка. http://video.yandex.ru/users/shagenm/view/7/

 

[Punk 0]

Подобным в свободное время занимаюсь, только за основу взято распознование образов на Cortex-е. Если чисто с камерами работать, геммороя много вылазит, из-за погодных условий, пёстрого фона, сильного освещения итд, здесь дествительно нужно применять комбинированые системы, камера + пиродатчик,например.

[Myron 0]

Мне идея нравится.

Интересно, а получится довести до полного минимализма? Например, на t-триггере и фотоприменике: есть меняющиеся сигналы от фотоприемника - машина едет в одиночестве, нет меняющихся импульсов - появилось в поле зрения что-то большое и движущееся с соизмеримой скоростью. Как? Не люблю я программизм просто... :)

А как быть с мотоциклом сзади и ночью? Или вам надо только камазы отлавливать?

[serega_sh____ 2]

А как быть с мотоциклом сзади и ночью? Или вам надо только камазы отлавливать?

А как такая система реагирует на дорожную разметку, Бордюры, Разделительные ограждения на автомагистралях?