一种基于v2x的摄像头防止激光烧蚀的方法及系统与流程

本发明涉及智能驾驶，具体是涉及一种基于v2x的摄像头防止激光烧蚀的方法及系统。

背景技术：

1、目前，越来越多的智能驾驶车辆搭载激光雷达传感器，市场上现有的激光雷达主要使用905nm和1550nm波长的两类激光光源，波长越短，激光点云携带的能量越多，当前现有技术中，出现很多车载激光雷达激光烧蚀摄像头传感器的案例，目前量产项目中，暂时没有很好的解决方案，只能通过摄像头自身质量优化改改善烧蚀，或通过使用红外滤镜，但出于夜晚进光量考虑，红外滤镜不能完全过滤激光。当前，已经发生很多激光烧蚀相机传感器的事情，例如手机拍摄激光雷达被烧坏摄像头，激光雷达烧蚀地库监控摄像头，舞台激光灯烧坏摄像机灯，而在智能驾驶领域，大量智能驾驶车搭载摄像头和激光雷达，当正在智能驾驶的车辆摄像头被另外一辆车的激光雷达烧蚀损坏，会造成智能驾驶前视摄像头不能正确识别目标车、车道线、红绿灯等物体，这对与智能驾驶是毁灭性的，稍不注意就会发生事故。

2、由于激光雷达的探测原理是使用激光照射被测物体，在被测物体上形成远近不同的点云，点云被物体反射后进入激光雷达的接收装置后，计算得出真实世界的深度信息，由于激光雷达需要满足较远的探测距离，防止激光点云在空气中被散射或损耗，激光雷达通常会控制点云功率，在满足人眼安全的前提下尽可能大的增加激光功率，当被照射的物体是摄像头时，由于摄像头的cmos接收到光照时，会将光信号转化为电信号，当光照很强时，cmos内部产生的电流也很大，当然cmos可以调节这个电流的大小，即感光度iso调节，若摄像头处于高iso的情况下，同时被激光照射，那么很有可能发生cmos烧蚀损坏的情况发生。因此，需要提供一种基于v2x的摄像头防止激光烧蚀的方法及系统，旨在解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于v2x的摄像头防止激光烧蚀的方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明是这样实现的，一种基于v2x的摄像头防止激光烧蚀的方法，所述方法包括以下步骤：

3、通过v2x接收目标车辆的车速v1，所述目标车辆上安装有激光雷达；

4、通过v2x接收目标车辆的航向角a1；

5、通过v2x接收目标车辆上激光雷达的运行周期t1；

6、通过v2x接收目标车辆的同步时间；

7、通过v2x接收目标车辆上搭载的激光雷达型号；

8、通过摄像头识别目标车辆和自身车辆的纵向距离lx，所述摄像头安装在自身车辆上；

9、通过摄像头识别目标车辆和自身车辆的横向距离ly；

10、读取自身车辆的车速v2和自身车辆的航向角a2；

11、计算得到目标车辆搭载的激光雷达将激光点云照射到自身车辆摄像头区域的时间t，在t时刻，自身车辆搭载的摄像头cmos将处于关闭或待机状态，当激光点云照射其他位置时，摄像头处于正常工作状态。

12、作为本发明进一步的方案：计算得到目标车辆搭载的激光雷达将激光点云照射到自身车辆摄像头区域的时间t的步骤，具体包括：

13、根据所述激光雷达型号得到雷达扫描方式；

14、根据所述同步时间使摄像头每一帧的开始时间与雷达扫描周期对齐；

15、计算预测激光雷达点云扫描到自身车辆摄像头区域的时刻：在单一周期内a点和b点为激光雷达扫描起始和结束位置，对应时刻分别为0和t，区域c是激光点云扫描到摄像头区域，对于应0到t时刻内的一个时间段，所述时间段为t，对应起止时刻分别为t1和t2；

16、在t1到t2时刻内，摄像头内部的控制电路控制cmos传感器短时间内待机，不进行光电转换；

17、当目标车辆的激光雷达扫描过c区域后，自身车辆上的摄像头开启，进行正常拍摄识别工作。

18、作为本发明进一步的方案：当检测到激光雷达，摄像头由原始的30帧改为60帧，摄像头在30帧工作时，在t1到t2时刻内，摄像头处于关闭状态；当摄像头切换为60帧工作时，在t1到t2时刻内，摄像头处于关闭状态，由于帧率变高，在t1和t2时刻周边得到60fps-2和60fps-4这两帧视频图片，根据60fps-2和60fps-4这两帧视频图片计算得到60fps-3视频图片；用60fps-2和60fps-4这两帧视频图片的任意一帧代替60fps-3视频图片，得到30fps-2视频图片，基于30fps-2视频图片生成不受干扰的30fps视频格式传输给感知软件使用。

19、作为本发明进一步的方案：在时刻0起始处获得60fps-1视频图片，在时刻t末尾处获得60fps-5视频图片，将60fps-1视频图片等效为30fps-1视频图片，将60fps-5视频图片等效为30fps-3视频图片，基于所述30fps-1视频图片、30fps-2视频图片以及30fps-3生成不受干扰的30fps视频格式。

20、作为本发明进一步的方案：所述摄像头为主动防烧蚀摄像头，主动防烧蚀摄像头包括镜头、cmos、cmos开关电路、数字编解码电路、spi电路以及视频传输接口。

21、作为本发明进一步的方案：所述主动防烧蚀摄像头的防烧蚀控制过程为：镜头将外部光信号传输到cmos传感器上；域控制器发出开关coms请求信号，通过数字编解码电路发送给cmos开关电路，cmos开关电路结合高速晶振信号，对cmos传感器执行开关操作；cmos传感器将采集到的视频整合成30fps的视频，通过数字编解码电路，发送给智能驾驶域控制器。

22、作为本发明进一步的方案：所述智能驾驶域控制器用于控制前视摄像头、侧前摄像头、侧后摄像头、后视摄像头以及鱼眼摄像头。

23、作为本发明进一步的方案：所述智能驾驶域控制器判断自车摄像头是否处于运行状态，当泊车状态时，360鱼眼摄像头运行，前视、侧视以及后视摄像头处于关闭状态；当开启智能辅助驾驶时，360鱼眼摄像头处于关闭状态，前视、侧视以及后视摄像头处于开启状态；通过自车v2x设备，获取道路上正在运行的携带激光雷达扫描设备的目标车辆，并通过自车摄像头识别目标车辆是否出现在自车附近，且无遮挡；通过v2x设备获取目标车辆激光雷达的详细运行参数，包含激光雷达扫描周期、雷达扫描同步时间、距离以及速度；域控制器通过自车和目标车运动相对位置和速度，结合目标车激光雷达扫描周期和雷达扫描同步时间，计算目标车激光雷达点云扫射到自车摄像头区域的时刻t1和t2，并将预测到的时间发送给摄像头；摄像头在接收到域控制器给的请求关闭时刻t1和t2后，将自身视频帧率提升为60fps，并存储200ms视频数据，循环覆盖；结合高速晶振，当同步时间到达t1时刻后，对摄像头cmos实现准确短时间的关闭，当同步时间到达t2时刻后，摄像头cmos开启；利用t1时刻之前的数据和t2时刻之后的数据，对t1时刻到t2时刻的视频进行计算补帧，得到近似数据；对60fps视频数据进行抽帧，得到30fps视频数据；将视频数据传输给域控制器，进行感知计算。

24、本发明的另一目的在于提供一种基于v2x的摄像头防止激光烧蚀的系统，所述系统包括：

25、目标车辆信息获取模块，用于通过v2x接收目标车辆的车速v1，所述目标车辆上安装有激光雷达；接收目标车辆的航向角a1；接收目标车辆上激光雷达的运行周期t1；接收目标车辆的同步时间；接收目标车辆上搭载的激光雷达型号；

26、摄像头识别信息模块，用于通过摄像头识别目标车辆和自身车辆的纵向距离lx，所述摄像头安装在自身车辆上；通过摄像头识别目标车辆和自身车辆的横向距离ly；

27、自身车辆信息读取模块，用于读取自身车辆的车速v2和自身车辆的航向角a2；

28、防激光烧蚀模块，用于计算得到目标车辆搭载的激光雷达将激光点云照射到自身车辆摄像头区域的时间t，在t时刻，自身车辆搭载的摄像头cmos将处于关闭或待机状态，当激光点云照射其他位置时，摄像头处于正常工作状态。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、当多辆搭载激光雷达的车辆行驶在道路上，他们之间的距离较近，为了防止激光雷达损坏其他车辆的摄像头，通过v2x技术，将智能驾驶车辆的车速、航向角、激光雷达运行周期以及同步时间信息相互共享，当激光雷达照射到摄像头时，摄像头主动关闭cmos，防止损坏，当激光雷达点云不照射摄像头区域时，摄像头开启正常工作。