阅读说明：本技术 一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆 (Vehicle fuel oil anti-theft early warning method and system based on camera module and vehicle ) 是由 黎伟 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及防盗技术领域,提供一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆,以TOF摄像模组为核心,建立车辆油箱监控坐标系和监控感兴趣区域,并获取监控感兴趣区域中目标物体的坐标信息,构建第一～第五预设预警条件作为预警门槛,从而简单、快速地确定是否有人手或盗窃工具在油箱上进行非法动作,进一步地实现了有效报警并提高了报警准确率,防止了车辆油箱或油箱内燃油被盗,保障了用户的私有财产安全；采用价格相对较为优惠的TOF摄像模组作为数据获取、处理核心,实现了对车辆油箱当前状态的实时监控,并通过构建特定算法确定其是否处于异常状态,提高了对车辆油箱防盗预警的准确率与灵敏度,大幅度地降低了产品的生产成本。(The invention relates to the technical field of theft prevention, and provides a vehicle fuel oil anti-theft early warning method and system based on a camera module and a vehicle.A TOF camera module is taken as a core, a vehicle oil tank monitoring coordinate system and a monitoring interesting area are established, coordinate information of a target object in the monitoring interesting area is obtained, and first to fifth preset early warning conditions are established as early warning thresholds, so that whether a human hand or a theft tool performs illegal action on an oil tank is simply and quickly determined, effective alarm is further realized, the alarm accuracy is improved, the fuel oil in the vehicle oil tank or the oil tank is prevented from being stolen, and the private property safety of a user is ensured; the TOF camera module with relatively low price is used as a data acquisition and processing core, so that the current state of the vehicle oil tank is monitored in real time, whether the vehicle oil tank is in an abnormal state or not is determined by constructing a specific algorithm, the accuracy and the sensitivity of anti-theft early warning of the vehicle oil tank are improved, and the production cost of products is greatly reduced.)

一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆。

背景技术

近年来，大货车、长途货车油箱燃油被盗取事件屡见不鲜。这些车辆相对于小型车其油箱容量大、且油箱以及油箱盖均裸露外置，更容易遭受到盗窃。一些不法之徒趁货车驾驶员停车休息时或驾驶员不在车辆上时，撬开油箱盖或破开油箱盗取油箱燃油。由于驾驶员休息的驾驶室与油箱存在一定的距离、驾驶员因故离开车辆时，如果燃油被窃也难以立即被察觉，影响驾驶员的后续行驶，同时还损害广大货车司机的财产安全。

目前，商用大卡车燃油防盗方案主要有如下三类：

1)红外感应型：通过红外线检测活体，从而达到触发报警，虽然灵敏性较高，但是缺陷同样明显，受环境和温度影响较大，准确率较低；

2)震动感应型：利用振动传感器检测静止车辆的异常震动，依靠震动触发报警，但是震动传感器由于检测的是汽车震动，当驾驶员在车辆上动作较大是容易误报油箱被盗从而拉响警报，进而影响驾驶员休息；

3)微波检测型：依靠振动传感器震动触发报警，并同时采用微波检测活体，若检测到了活体(盗窃者)则启动振动传感器，再次震动触发，触发报警，虽然这种方法准确率高，但是价格过于昂贵。

综上，现有的单一红外感应或震动感应的燃油防盗方案由于抗干扰性差，无法有效地筛选出干扰成分，从而导致设备报警准确率降低；而将“振动+微波”结合的微波检测虽然能够大幅度地提高设备的检测准确率，但是却因为价格过于昂贵也无法大面积推广。即现有的燃油防盗方案无法在成本与设备检测准确率之间兼容。

发明内容

本发明提供一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆，解决了现有的车辆油箱防盗方法检测准确率与制作成本无法协调、兼容的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法，包括：

基于摄像模组建立监控坐标系，所述摄像模组安装于车辆油箱一面的正上方；

在所述监控坐标系中标定监控感兴趣区域；

检测到所述监控感兴趣区域中出现满足预设预警条件的目标物体时进行报警。

所述摄像模组安装于油箱顶面S_ADMN的正上方，距离所述油箱顶面S_ADMN的高度为H，A、D、M、N分别为所述油箱顶面S_ADMN的四个顺次角；

所述监控坐标系以所述摄像模组中心为原点O，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的宽L_AN为X轴，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的长L_MN边为Y轴，以垂直所述油箱顶面S_ADMN中心点O₁的垂直方向为Z轴。

所述监控感兴趣区域为V_O-ADMN。

所述预设预警条件包括第一～第四预设预警条件：

所述第一预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，θ为平面S_OAD与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值；

所述第二预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，α为平面S_OMN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值；

所述第三预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，β为平面S_ODM与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值；

所述第四预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，σ为平面S_OAN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述预设预警条件还包括第五预设预警条件，所述第五预设预警条件具体为，所述目标物体的状态持续时间大于系统预设报警时间；

所述检测到所述监控感兴趣区域中出现满足预设预警条件的目标物体时进行报警，具体为：

检测到所述监控感兴趣区域中出现满足所述第一～第四预设预警条件之一且满足所述第五预设预警条件的目标物体时进行报警。

优选地，所述摄像模组为内置摄像组件和测距组件的TOF摄像模组。

对应于上述一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法，本发明还提供一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警系统，包括顺序连接的摄像模组、运算模块和预警模块；所述摄像模组安装在车辆油箱一面的正上方；

所述摄像模组用于以自身为中心建立监控坐标系，并在所述监控坐标系中标定监控感兴趣区域；还用于在识别到所述监控感兴趣区域出现目标物体时获取所述目标物体的图像信息以及深度信息；

所述运算模块用于根据所述图像信息和深度信息判断所述目标物体是否满足预设预警条件，若是则向所述预警模块发出报警信号；

所述预警模块用于响应所述报警信号进行报警。

所述摄像模组为TOF摄像模组，安装在油箱顶面的正上方；所述TOF摄像模组包括摄像组件和测距组件。

所述摄像模组安装于油箱顶面S_ADMN的正上方，距离所述油箱顶面S_ADMN的高度为H，A、D、M、N分别为所述油箱顶面S_ADMN的四个顺次角；

所述监控坐标系以所述摄像模组中心为原点O，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的宽L_AN为X轴，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的长L_MN边为Y轴，以垂直所述油箱顶面S_ADMN中心点O₁的垂直方向为Z轴；

所述监控感兴趣区域为V_O-ADMN；

所述运算模块中设置有所述预设预警条件，所述预设预警条件包括第一～第四预设预警条件：

所述第一预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的X_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，θ为平面S_OAD与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值；

所述第二预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，α为平面S_OMN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值；

所述第三预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，β为平面S_ODM与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值；

所述第四预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，σ为平面S_OAN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述预警模块包括分别用于现场报警和远程报警的声光报警器和远程通讯模块。

本发明还提供一种车辆，包括上述的一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警系统，或者，运行上述的一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法。

本发明提供一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆，以TOF摄像模组为核心，建立车辆油箱监控坐标系和监控感兴趣区域，并获取监控感兴趣区域中目标物体的坐标信息，构建第一～第五预设预警条件作为预警门槛比对坐标信息，从而简单、快速地确定是否有目标物体侵入感兴趣区域(例如，是否有人手或盗窃工具在油箱上进行非法动作)，进一步地实现了有效报警并提高了报警准确率，防止了车辆油箱或油箱内燃油被盗，保障了用户的私有财产安全。本发明采用价格相对较为优惠的TOF摄像模组作为数据获取、处理核心，实现了对车辆油箱当前状态的实时监控，并通过构建特定算法确定其是否处于异常状态，提高了对车辆油箱防盗预警的准确率与灵敏度，大幅度地降低了产品的生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆的车辆燃油防盗模型示意图；

图2是本发明实施例提供的图1中监控坐标系的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警方法的工作流程图；

图4是本发明实施例提供的一种基于摄像模组的车辆燃油防盗预警系统的连接关系图；

图5是本发明实施例提供的是平面S_OAD与油箱顶面S_ADMN的夹角θ的示意图；

其中：车辆01，车辆油箱02，车载控制端03，摄像模组1，运算模块2，预警模块3。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

实施例1

本发明实施例提供的一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警方法，如图1、图3所示，在本实施例中，包括：

基于摄像模组1建立监控坐标系，所述摄像模组1安装于车辆油箱02一面的正上方；

在所述监控坐标系中标定监控感兴趣区域；

检测到所述监控感兴趣区域中出现满足预设预警条件的目标物体时进行报警。所述目标物体包括但不限于人手、盗窃工具。

在本实施例中，所述摄像模组1采用TOF摄像模组。TOF是飞行时间(Time ofFlight)技术的缩写，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。其具体的距离计算如下：

其中，c为光速；f为TOF红外灯调制频率；为目标不同位置到TOF相机的相位差，D_i为目标不同位置到的距离。

如图2所示，所述摄像模组1安装于油箱顶面S_ADMN的正上方，距离所述油箱顶面S_ADMN的高度为H，A、D、M、N分别为所述油箱顶面S_ADMN的四个顺次角；

所述监控坐标系以所述摄像模组1中心为原点O，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的宽L_AN为X轴，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的长L_MN边为Y轴，以垂直所述油箱顶面S_ADMN中心点O₁的垂直方向为Z轴。

所述监控感兴趣区域为V_O-ADMN。

所述预设预警条件包括第一～第四预设预警条件：

所述第一预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，θ为平面S_OAD与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述第二预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，α为平面S_OMN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述第三预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，β为平面S_ODM与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述第四预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，σ为平面S_OAN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述预设预警条件还包括第五预设预警条件，所述第五预设预警条件具体为，所述目标物体的状态持续时间大于系统预设报警时间(比如3S)；

所述检测到所述监控感兴趣区域中出现满足预设预警条件的目标物体时进行报警，具体为：

检测到所述监控感兴趣区域中出现满足所述第一～第四预设预警条件之一且满足所述第五预设预警条件的目标物体时进行报警。

优选地，所述摄像模组1为内置摄像组件和测距组件的TOF摄像模组。

本发明实施例提供的一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警方法的具体工作原理如下：

预先在车辆油箱顶面正上方固定TOF摄像模组，并以所述TOF摄像模组为原点建立监控坐标系，同时标定所述车辆油箱02的空间位置及监控感兴趣区域，并依据所述监控坐标系预设第一～第五预设预警条件。

当检测到车辆01停止停车Brake(制动)信号后，启动防盗检测，具体为，驱动所述TOF摄像模组中的摄像组件工作，获取感兴趣区域V_O-ADMN内出现的目标物体的图像信息和深度信息，并通过测距组件进一步地得出所述目标物体的坐标信息。

此时，将所述坐标信息代入第一预设预警条件至第四预设预警条件，当所述目标物体满足其中任意一项预设预警条件，且所述目标物体的状态持续时间大于系统预设报警时间时(第五预设预警条件)，则判断所述车辆油箱02被非法侵犯，并向车载控制端03发送特定的CAN信号(预警信号)，驱使其发出报警提示音，或/与向用户移动终端发送车辆油箱异常报警信息，直至预警信号解除为止。

实施例2

参见图1，图4，对应于上述实施例1提供的一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警方法，本发明实施例还提供一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警系统，包括顺序连接的摄像模组1、运算模块2和预警模块3；所述摄像模组1安装在车辆油箱02一面的正上方；

所述摄像模组1用于识别到监控感兴趣区域出现目标物体时获取所述目标物体的图像信息以及深度信息；

所述运算模块2用于以所述摄像模组1为中心建立监控坐标系，并在所述监控坐标系中标定监控感兴趣区域，并根据所述图像信息和深度信息判断所述目标物体是否满足预设预警条件，若是则向所述预警模块3发出报警信号；

所述预警模块3用于响应所述报警信号进行报警。

所述目标物体包括但不限于人手、盗窃工具。

所述摄像模组1为TOF摄像模组，安装在车辆油箱顶面的正上方；所述TOF摄像模组包括摄像组件和测距组件。

参见图2，所述摄像模组1安装于油箱顶面S_ADMN的正上方，距离所述油箱顶面S_ADMN的高度为H，A、D、M、N分别为所述油箱顶面S_ADMN的四个顺次角；

所述监控坐标系以所述摄像模组1中心为原点O，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的宽L_AN为X轴，以平行于所述油箱顶面S_ADMN的长L_MN边为Y轴，以垂直所述油箱顶面S_ADMN中心点O₁的垂直方向为Z轴；

所述监控感兴趣区域为V_O-ADMN；

所述运算模块2中设置有所述预设预警条件，所述预设预警条件包括第一～第四预设预警条件：

所述第一预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，θ为平面S_OAD与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述第二预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的x_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，α为平面S_OMN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述第三预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＞0，z_i＞0区域时，满足：

其中，β为平面S_ODM与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述第四预设预警条件为，当所述目标物体处于所述监控感兴趣区域中的y_i＜0，z_i＞0区域时，满足：

其中，σ为平面S_OAN与油箱顶面S_ADMN的夹角，L1和L2分别为油箱顶面S_ADMN的长度L_MN和宽度L_AN；(x_i、y_i、z_i)为目标物体的坐标值。

所述运算模块2中还设置第五预设预警条件，所述第五预设预警条件具体为，所述目标物体的状态持续时间大于系统预设报警时间(比如3S)；

所述预警模块3包括分别用于现场报警和远程报警的声光报警器和远程通讯模块。

本发明实施例提供的一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警系统的工作原理如下：

预先在车辆油箱顶面正上方固定TOF摄像模组，所述运算模块2以所述TOF摄像模组为原点建立监控坐标系，同时标定所述车辆油箱02的空间位置及监控感兴趣区域。依据所述监控坐标系在运算模块2预设第一～第五预设预警条件。

当车载控制端03检测到车辆01停车Brake(制动)信号后，启动防盗检测，具体为，驱动所述TOF摄像模组中的摄像组件工作，获取感兴趣区域V_O-ADMN内出现的目标物体的图像信息和深度信息，并通过测距组件进一步地得出所述目标物体的坐标信息。

此时，所述运算模块2将所述坐标信息代入第一预设预警条件至第四预设预警条件，当所述目标物体满足其中任意一项预设预警条件，且所述目标物体的状态持续时间大于系统预设报警时间时(第五预设预警条件)，则判断所述车辆油箱02被非法侵犯，并向车载控制端03发送特定的CAN信号(预警信号)。所述车载控制端03接收到预警信号之后，启动预警模块3的声光报警器发出报警提示音，或/与通过远程通讯模块向用户移动终端发送车辆油箱异常报警信息，直至预警信号解除为止。

实施例3

本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆01上包括上述实施例1提供的一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警系统，或者，运行上述实施例2提供的一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警方法。

本发明实施例提供一种基于摄像模组1的车辆燃油防盗预警方法、系统及车辆，以TOF摄像模组为核心，建立车辆油箱02监控坐标系和监控感兴趣区域，并获取监控感兴趣区域中目标物体的坐标信息，构建第一～第五预设预警条件作为预警门槛比对坐标信息，从而简单、快速地确定是否有目标物体侵入感兴趣区域(例如，是否有人手或盗窃工具在油箱上进行非法动作)，进一步地实现了有效报警并提高了报警准确率，防止了车辆油箱02或油箱内燃油被盗，保障了用户的私有财产安全。本发明采用价格相对较为优惠的TOF摄像模组作为数据获取、处理核心，实现了对车辆油箱02当前状态的实时监控，并通过构建特定算法确定其是否处于异常状态，提高了对车辆油箱02防盗预警的准确率与灵敏度，大幅度地降低了产品的生产成本。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。