基于红外传感器的车载夜视辅助系统的发展

　　有调查显示60%的交通事故都发生在夜间及天气不好的情况下，主要是因为驾车的视线比较差，汽车速度比较高引起的。尤其是夜间在没有路灯的道路上行驶，受汽车大灯照射距离的限制，夜间行车会有安全隐患。

汽车夜视辅助驾驶系统

　　目前，一个有效减少此类道路交通事故伤亡人数的策略是使用汽车夜视辅助驾驶系统，在危险的驾驶情况下给出预警或者帮助驾驶员做出决策。而在车载辅助驾驶系统中行人检测是一项核心的技术，其作用是通过安装在车辆上的摄像机自动检测行人，估计出潜在的危险以保护行人。

        汽车夜视系统主要使用的是热成像技术，也被称为红外线成像技术。其原理就是：任何物体都会散发热量，不同温度的物体散发的热量不同。人类、动物和行驶的车辆与周围环境相比散发的热量要多。夜视系统就能收集这些信息，然后转变成可视的图像，把本来在夜间看不清的物体清楚的呈现在眼前，增加夜间行车的安全性。

       过去的十几年里，关于汽车夜视辅助驾驶系统的研究已经有了很大进展，并且相关研究表明车载红外夜视仪在减少夜间行车事故中有很好的效果。当前用于车载的红外夜视仪主要有两种：主动式和被动式。主动红外夜视技术是通过红外灯主动照射并利用目标反射回来的红外光来实施观察的红外技术，对应装备为主动夜视系统。被动红外夜视技术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察的红外技术，将人眼所不能直接看到的目标表面的温度分布变成人眼可看到的代表温度分布的热图像，其装备为热成像仪。

可见光影像与红外影像的区别

　　近年来，由于可见光相机在夜间、雾天等能见度比较低的条件下对目标检测的效果并不理想，为了克服可见光这方面的不足，对于红外夜视辅助系统的研究越来越多，基于红外传感器的夜视系统有许多的优点，具体表现在以下几个方面：

　　首先红外夜视仪系统通过接收外界目标的红外辐射成像，并不依赖场景的光照条件，凡是温度高于绝对零度的物体，都会辐射红外线。

　　其次相对于可见光相机，红外热像仪分辨率、成像效果以及性价比在不断提高，越来越多的监控场景开始使用红外相机。

　　第三，红外夜视仪具有全天候工作的能力，可显著降低夜间驾驶风险，帮助其在全黑夜间、雨雪天气、雾霾天气以及对面车灯眩光等人眼能见度较低的情况下，输出前方路况的清晰热图像，有效提升驾驶员视觉范围，避免车辆、行人以及障碍物的碰撞，有效提升驾驶安全。

车载红外夜视技术

　　基于以上原因，车载红外夜视技术受到了国内外各大汽车制造厂商和研究机构的高度重视，随着技术的成熟，车载红外夜视系统的应用逐渐推广开来。然而研发基于红外的车载夜视辅助系统需要应对以下挑战：系统要能够应对复杂的道路场景，需要在全天候条件工作；车载移动平台下，红外成像中行人的尺度和外观变化大，并且存在遮挡、姿态的变化，给检测带来了难度；系统设计考虑低功耗、低成本，并且系统的检测算法满足高准确率以及运行的实时性。

       而围绕着以上存在的问题，未来的研究重点之一，就是应该注重多传感器融合：基于单目视觉红外摄像机的行人检测其可利用的信息相对较少，对多视角和遮挡问题很难解决。可以利用增加可见光相机或者多红外相机获取立体数据，立体视觉中的深度信息利于提升行人检测系统的鲁棒性；此外激光雷达传感器可以获取目标的距离信息，能够有效的分割ROIs区域。不同的传感器有着各自的优缺点，将这些传感器有机的结合起来，保证检测系统在任何条件下都能正常高校的工作是最重要的。