一种车载CMOS传感器模组的制作方法

一种车载cmos传感器模组
技术领域
1.本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种车载cmos传感器模组。


背景技术：

2.cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物场效应管)图像传感器，即是采用cmos技术来生产的图像传感器，可将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块芯片上。cmos图像传感器具有体积小、功耗低、价格低、可大规模批量生产等优势，在图像传感器领域占有率高。
3.随着自动驾驶、车联网和智能汽车的出现，近年来cmos图像传感器在汽车领域的应用从传统的倒车雷达影像、前置行车记录仪慢慢延伸到电子后视镜、360度全景成像、线路检测、障碍物检测、防撞和自动驾驶等。
4.现有的前置行车记录仪在汽车行驶或停车时均可以提供视频采集功能，但行车记录仪的本地存储空间有限，考虑到停车时，尤其时夜晚停车时的外部环境变化较小，若停车时的视频数据全部存储不仅占用存储空间大，查看视频数据时也需要耗费大量时间。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种车载cmos传感器模组，安装于车辆的前挡风玻璃的内侧上部，包括：
6.至少一个前置coms传感器，朝向所述前挡风玻璃设置，用于实时采集得到所述车辆前方的视频数据；
7.图像处理器，分别连接所述前置cmos传感器和本地存储器，所述图像处理器包括：
8.视频划分模块，用于在所述车辆处于未启动状态时，持续获取所述视频数据，并将所述视频数据划分为若干第一视频段和若干第二视频段，所述第一视频段中包含的连续多帧图像的变化率小于所述第二视频段中包含的连续多帧所述图像的变化率；
9.视频存储模块，连接所述视频划分模块，用于由各所述第一视频段中提取至少一帧所述图像并关联所述第一视频段的起始时间存储至所述本地存储器，以及将所述第二视频段存储至所述本地存储器。
10.优选的，所述视频划分模块包括：
11.图像比较单元，用于按帧获取所述视频数据，并将当前帧所述图像与上一帧所述图像进行比较，在当前帧所述图像相较于上一帧所述图像的变化率小于阈值时，将当前帧所述图像加入第一图像集合，直至所述变化率不小于所述阈值时，统计所述第一图像集合中包含的各所述图像的第一数量；
12.视频截取单元，连接所述图像比较单元，用于在所述第一数量大于预设第一阈值时，将所述第一图像集合包含的各帧所述图像作为所述第一视频段，以及将两个所述第一视频段之间的所述视频数据作为所述第二视频段。
13.优选的，所述视频存储模块包括：
14.第一提取单元，用于针对每个所述第一视频段，提取任意一帧所述图像并关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器。
15.优选的，所述视频存储模块包括：
16.第二提取单元，用于针对每个所述第一视频段，处理得到相邻两帧所述图像之间的变化率，并将最大的所述变化率关联的相邻两帧所述图像关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器。
17.优选的，所述视频存储模块包括：
18.判断单元，用于针对每个所述第一视频段，处理得到相邻两帧所述图像之间的变化率，并在判断最大的所述变化率小于预设第三阈值时输出第一信号，以及在判断最大的所述变化率不小于所述预设第三阈值时输出第二信号；
19.第三提取单元，连接所述判断单元，用于根据所述第一信号将最大的所述变化率关联的相邻两帧所述图像关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器，以及根据所述第二信号将不小于所述预设第三阈值的各所述变化率关联的相邻两帧所述图像关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器。
20.优选的，所述图像处理器还包括变化率计算模块，分别连接所述视频划分模块和所述视频存储模块，所述变化率计算模块包括：
21.图像划分单元，用于将当前帧所述图像和上一帧所述图像分别按照阵列对应划分为多个当前图像块和多个上帧图像块；
22.相似度计算单元，连接所述图像划分单元，用于分别计算各所述当前图像块分别与对应阵列位置的各所述上帧图像块之间的相似度；
23.变化率统计单元，连接所述相似度计算单元，用于统计所述相似度大于预设第二阈值的各所述当前图像块的第二数量，并计算所述第二数量与当前帧所述图像包含的所有所述当前图像块的总数量之间的比值作为当前帧所述图像和上一帧所述图像之间的所述变化率。
24.优选的，还包括远程传输模块，分别连接所述图像处理器和云存储平台，所述远程传输模块包括：
25.第一传输单元，用于将划分得到的各所述第一视频段上传至所述云存储平台进行保存。
26.优选的，所述远程传输模块包括：
27.第二传输单元，用于在所述本地存储器的剩余存储空间小于预设空间时，按照存储时间由先到后的顺序将各所述第二视频段上传至所述云存储平台进行保存。
28.优选的，还包括至少一个后置cmos传感器，背向所述前挡风玻璃设置，所述后置cmos传感器连接所述图像处理器，用于实时采集得到所述车辆内部的所述视频数据并发送至所述图像处理器。
29.上述技术方案具有如下优点或有益效果：
30.1)通过将视频数据划分为若干第一视频段和第二视频段，进而将连续多帧图像变化率较小的第一视频段采用其中的一帧或少量帧图像进行表征并存储，将第二视频段直接
进行存储，实现对停车时段的外界环境进行记录的同时有效减少存储占用空间，方便用户在需要时针对性查看变化率较大的第二视频段，有效节约查看耗时；
31.2)通过将存储前的第一视频段远程发送至云存储平台进行保存，使得用户需要详细查看第一视频段时，能够远程查看，保证视频数据的完整性。
附图说明
32.图1为本发明的较佳的实施例中，一种车载cmos传感器模组的机构示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
34.本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种车载cmos传感器模组，安装于车辆的前挡风玻璃的内侧上部，如图1所示，包括：
35.至少一个前置coms传感器1，朝向前挡风玻璃设置，用于实时采集得到车辆前方的视频数据；
36.图像处理器2，分别连接前置cmos传感器1和本地存储器3，图像处理器包括：
37.视频划分模块21，用于在车辆处于未启动状态时，持续获取视频数据，并将视频数据划分为若干第一视频段和若干第二视频段，第一视频段中包含的连续多帧图像的变化率小于第二视频段中包含的连续多帧图像的变化率；
38.视频存储模块22，连接视频划分模块21，用于由各第一视频段中提取至少一帧图像并关联第一视频段的起始时间存储至本地存储器，以及将第二视频段存储至本地存储器3。
39.具体地，本技术方案的车载cmos传感器模组可以集成在车辆的行车记录仪中，作为行车记录仪的核心部件，该行车记录仪中配置有锂电池，用于在车辆启动时通过汽车进行充电并为前置cmos传感器1和图像处理器2供电，以及在车辆未启动时通过该锂电池为前置cmos传感器1和图像传感器2供电。更为优选的，该行车记录仪的朝向前挡风玻璃的一侧也可以对应设置太阳能板，使得在车辆未启动时也能够通过太阳能板将太阳能转换为电能并为前置cmos传感器1和图像处理器2供电。
40.进一步具体地，在车辆未启动时，尤其是车辆停靠在某一区域时，对应的前置cmos传感器1能够实时采集车辆前方的视频数据，考虑到车辆前方在很少有人员活动的时间段，其采集的视频数据通常会存在大段的场景基于相同的视频，则认为采用其中的一帧或多帧图像即可表征该段视频的全部内容，方便用户查看的同时有效减少存储占用空间。
41.基于此，需要首先对视频数据进行初步处理，以实现提取出上述大段的场景基于相同的视频段，本实施例中，通过视频划分模块21根据连续多帧图像的变化率提取出上述大段的场景基于相同的视频段，即第一视频段。本发明的较佳的实施例中，视频划分模块21包括：
42.图像比较单元211，用于按帧获取视频数据，并将当前帧图像与上一帧图像进行比较，在当前帧图像相较于上一帧图像的变化率小于阈值时，将当前帧图像加入第一图像集合，直至变化率不小于阈值时，统计第一图像集合中包含的各图像的第一数量；
43.视频截取单元212，连接图像比较单元211，用于在第一数量大于预设第一阈值时，将第一图像集合包含的各帧图像作为第一视频段，以及将两个第一视频段之间的视频数据作为第二视频段。
44.具体地，本实施例中，每获取视频数据中的一帧图像，则将其与上一帧图像进行比较，若其相对于上一帧图像的变化率小于阈值，则认为两帧图像的差别较小，即其中一帧图像能够表征另一帧图像。以此类推，若连续n帧图像均满足当前帧图像相较于上一帧图像的变化率小于阈值，n大于第一阈值，第n+1帧图像相较于第n帧图像的变化率不小于阈值，则将第n帧及其之前的图像作为第一视频段，从第n+1帧图像开始仍统计当前帧图像相较于上一帧图像的变化率，若第m帧开始又出现连续n帧图像均满足当前帧图像相较于上一帧图像的变化率小于阈值，则将m帧开始直至再次出现当前帧图像相较于上一帧图像的变化率不小于阈值时，作为另一个第一视频段，而两个第一视频段中间的部分，即第n+1帧至第m-1帧之间的图像，作为第二视频段保存。
45.上述当前帧图像相对于上一帧图像的变化率不小于阈值，则认为此时前置cmos传感器1采集的画面出可能突然出现了人员活动等情况，需要以视频的方式存储记录。由于实际情况中有极大概率出现一个人走过车辆前方后，隔几秒钟另一个人也走过车辆前方，间隔的这几秒钟也会出现当前帧图像相较于上一帧图像的变化率小于阈值的情况，但由于间隔时间较短，上述统计得到的第一数量不大于预设的第一阈值，为保证视频的完整性，此时不做拆分。
46.在划分出第一视频段和第二视频段后，进一步通过视频存储模块22针对第一视频段进行选择性存储，该选择性存储具有三种实现方式：
47.实现方式一中，视频存储模块22包括：
48.第一提取单元221，用于针对每个第一视频段，提取任意一帧图像并关联自身的采集时刻以及第一视频段的起始时间作为第一视频段存储至本地存储器。
49.具体地，本实施例中，由于第一视频段中的相邻各帧图像之间的变化率足够小，可以选择任意一帧图像表征第一视频段即可，优选的，还保存该帧图像自身的采集时刻，以便用户进行参考。
50.实现方式二中，视频存储模块22包括：
51.第二提取单元222，用于针对每个第一视频段，处理得到相邻两帧图像之间的变化率，并将最大的变化率关联的相邻两帧图像关联自身的采集时刻以及第一视频段的起始时间作为第一视频段存储至本地存储器。
52.具体地，考虑到上述变化率为相邻两帧图像之间的变化率，在连续多帧图像中，可能存在变化率累积误差，本实施例中，提取最大的变化率关联的两帧图像用以表征第一视频段，优选的，还保存两帧图像自身的采集时刻，以供用户查看在变化率较小时的相对突变原因。
53.实现方式三中，视频存储模块22包括：
54.判断单元223，用于针对每个第一视频段，处理得到相邻两帧图像之间的变化率，并在判断最大的变化率小于预设第三阈值时输出第一信号，以及在判断最大的变化率不小于预设第三阈值时输出第二信号；
55.第三提取单元224，连接判断单元223，用于根据第一信号将最大的变化率关联的
相邻两帧图像关联自身的采集时刻以及第一视频段的起始时间作为第一视频段存储至本地存储器，以及根据第二信号将不小于预设第三阈值的各变化率关联的相邻两帧图像关联自身的采集时刻以及第一视频段的起始时间作为第一视频段存储至本地存储器。
56.具体地，同样考虑到上述变化率为相邻两帧图像之间的变化率，在连续多帧图像中，可能存在变化率累积误差，尤其是在第一数量的值较大的情况下，可以出现第一视频段中的第一帧图像与最后一帧图像之间的变化率较大，本实施例中，进一步设置预设第三阈值，以评估第一视频段中相邻各帧图像的变化率分布，若最大的变化率仍小于预设第三阈值，则认为第一视频段中相邻各帧图像的变化率较小，且分布较均匀，此时，为减少存储占用空间，仍采用实现方式二中的方式进行存储。若存在不小于预设第三阈值的变化率，则认为第一视频段中相邻各帧图像的变化率有存在一定的波动，为避免漏记录，选择提取所有预设第三阈值的变化率关联的两帧图像用以表征第一视频段，实现在减少存储占用空间的同时保证记录准确性。
57.本发明的较佳的实施例中，图像处理器2还包括变化率计算模块23，分别连接视频划分模块21和视频存储模块22，变化率计算模块23包括：
58.图像划分单元231，用于将当前帧图像和上一帧图像分别按照阵列对应划分为多个当前图像块和多个上帧图像块；
59.相似度计算单元232，连接图像划分单元231，用于分别计算各当前图像块分别与对应阵列位置的各上帧图像块之间的相似度；
60.变化率统计单元233，连接相似度计算单元232，用于统计相似度大于预设第二阈值的各当前图像块的第二数量，并计算第二数量与当前帧图像包含的所有当前图像块的总数量之间的比值作为当前帧图像和上一帧图像之间的变化率。
61.具体地，本实施例中，上述阵列的划分方式可以自定义，如将图像划分为32*32的图像块，即32行32列。在计算相似度时，第一行第一列的当前图像块与第一行第一列的上帧图像块进行比较，其他以此类推。
62.本发明的较佳的实施例中，还包括远程传输模块4，分别连接图像处理器2和云存储平台5，远程传输模块4包括：
63.第一传输单元41，用于将划分得到的各第一视频段上传至云存储平台进行保存。
64.具体地，本实施例中，由于本地仅保存提取后的第一视频段，即第一视频段中的一帧或多帧图像，为满足用户可能仍需要查看完整视频的需求，将各第一视频段上传至云存储平台进行保存，以便用户可以远程访问查看。
65.本发明的较佳的实施例中，远程传输模块4包括：
66.第二传输单元42，用于在本地存储器的剩余存储空间小于预设空间时，按照存储时间由先到后的顺序将各第二视频段上传至云存储平台进行保存。
67.具体地，本实施例中，本地存储器通常采用覆盖的方式进行存储，即在剩余存储空间不足的情况下，优先覆盖先存储的第二视频段，因此，可以选择按照存储时间的先后顺序将第二视频段上传至云存储平台，以便用户可以远程访问查看，避免由于覆盖造成的数据丢失。
68.本发明的较佳的实施例中，还包括至少一个后置cmos传感器6，背向前挡风玻璃设置，后置cmos传感器6连接图像处理器2，用于实时采集得到车辆内部的视频数据并发送至
图像处理器2。
69.具体地，本实施例中，车辆内部的视频数据的处理方式与前置cmos传感器的视频数据的处理方式相同，此处不再赘述，实现对车内和车外的同步监控。
70.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种车载cmos传感器模组，安装于车辆的前挡风玻璃的内侧上部，其特征在于，包括：至少一个前置coms传感器，朝向所述前挡风玻璃设置，用于实时采集得到所述车辆前方的视频数据；图像处理器，分别连接所述前置cmos传感器和本地存储器，所述图像处理器包括：视频划分模块，用于在所述车辆处于未启动状态时，持续获取所述视频数据，并将所述视频数据划分为若干第一视频段和若干第二视频段，所述第一视频段中包含的连续多帧图像的变化率小于所述第二视频段中包含的连续多帧所述图像的变化率；视频存储模块，连接所述视频划分模块，用于由各所述第一视频段中提取至少一帧所述图像并关联所述第一视频段的起始时间存储至所述本地存储器，以及将所述第二视频段存储至所述本地存储器。2.根据权利要求1所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，所述视频划分模块包括：图像比较单元，用于按帧获取所述视频数据，并将当前帧所述图像与上一帧所述图像进行比较，在当前帧所述图像相较于上一帧所述图像的变化率小于阈值时，将当前帧所述图像加入第一图像集合，直至所述变化率不小于所述阈值时，统计所述第一图像集合中包含的各所述图像的第一数量；视频截取单元，连接所述图像比较单元，用于在所述第一数量大于预设第一阈值时，将所述第一图像集合包含的各帧所述图像作为所述第一视频段，以及将两个所述第一视频段之间的所述视频数据作为所述第二视频段。3.根据权利要求1所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，所述视频存储模块包括：第一提取单元，用于针对每个所述第一视频段，提取任意一帧所述图像并关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器。4.根据权利要求1所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，所述视频存储模块包括：第二提取单元，用于针对每个所述第一视频段，处理得到相邻两帧所述图像之间的变化率，并将最大的所述变化率关联的相邻两帧所述图像关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器。5.根据权利要求1所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，所述视频存储模块包括：判断单元，用于针对每个所述第一视频段，处理得到相邻两帧所述图像之间的变化率，并在判断最大的所述变化率小于预设第三阈值时输出第一信号，以及在判断最大的所述变化率不小于所述预设第三阈值时输出第二信号；第三提取单元，连接所述判断单元，用于根据所述第一信号将最大的所述变化率关联的相邻两帧所述图像关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器，以及根据所述第二信号将不小于所述预设第三阈值的各所述变化率关联的相邻两帧所述图像关联自身的采集时刻以及所述第一视频段的所述起始时间作为所述第一视频段存储至所述本地存储器。6.根据权利要求2或4或5所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，所述图像处理器还包括变化率计算模块，分别连接所述视频划分模块和所述视频存储模块，所述变化率计算模块包括：
图像划分单元，用于将当前帧所述图像和上一帧所述图像分别按照阵列对应划分为多个当前图像块和多个上帧图像块；相似度计算单元，连接所述图像划分单元，用于分别计算各所述当前图像块分别与对应阵列位置的各所述上帧图像块之间的相似度；变化率统计单元，连接所述相似度计算单元，用于统计所述相似度大于预设第二阈值的各所述当前图像块的第二数量，并计算所述第二数量与当前帧所述图像包含的所有所述当前图像块的总数量之间的比值作为当前帧所述图像和上一帧所述图像之间的所述变化率。7.根据权利要求1所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，还包括远程传输模块，分别连接所述图像处理器和云存储平台，所述远程传输模块包括：第一传输单元，用于将划分得到的各所述第一视频段上传至所述云存储平台进行保存。8.根据权利要求7所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，所述远程传输模块包括：第二传输单元，用于在所述本地存储器的剩余存储空间小于预设空间时，按照存储时间由先到后的顺序将各所述第二视频段上传至所述云存储平台进行保存。9.根据权利要求1所述的车载cmos传感器模组，其特征在于，还包括至少一个后置cmos传感器，背向所述前挡风玻璃设置，所述后置cmos传感器连接所述图像处理器，用于实时采集得到所述车辆内部的所述视频数据并发送至所述图像处理器。

技术总结
本发明提供一种车载CMOS传感器模组，涉及图像处理技术领域，包括：至少一个前置COMS传感器，朝向前挡风玻璃设置，用于实时采集得到车辆前方的视频数据；图像处理器，分别连接前置CMOS传感器和本地存储器，图像处理器用于在车辆处于未启动状态时，持续获取视频数据，并将视频数据划分为若干第一视频段和若干第二视频段，第一视频段中包含的连续多帧图像的变化率小于第二视频段中包含的连续多帧图像的变化率；由各第一视频段中提取至少一帧图像并关联第一视频段的起始时间存储至本地存储器，以及将第二视频段存储至本地存储器。有益效果是实现对停车时段的外界环境进行记录的同时有效减少存储占用空间。有效减少存储占用空间。有效减少存储占用空间。


技术研发人员：范昌琪 左卫波 王宝文
受保护的技术使用者：上海航盛实业有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/8/9