本发明涉及新能源汽车自动充电领域，尤其涉及一种新能源汽车充电接口自动识别装置和方法。
背景技术：
新能源汽车需要通过充电桩为其电池充电。目前，新能源汽车充电时连接充电桩通常由人工完成，自动化智能化程度不高，给人们使用新能源汽车带来很多不便。而有些正在研究或刚应用的自动充电方式，其技术过于复杂、成本高、可靠性差，不利于推广。
内容
本发明解决的技术问题是提供一种采用逆反射材料作为标示部的新能源汽车充电接口自动识别装置，提高了标示部在图像中的特征的显著性，有利于信息处理部能准确高效的在图像中检测出汽车充电座的位置，大大提高了充电接口识别的准确性和可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新能源汽车充电接口自动识别装置，包括：
用于发出检测光的投光部；
设置于车体外表面、用于标示充电接口的标示部，所述标示部包含回归反射材料；
与投光部紧挨设置、用于获取充电区域、车体的图像的成像部；
通过分析成像部获取的图像得出充电接口位置的信号处理部。
进一步的是：所述投光部包括光源，所述光源为led光源，所述led光源的波长范围大于760nm，小于2500nm，所述led光源辐射峰值波长为850nm或940nm。
进一步的是：还包括汽车充电座，所述标示部还可以设置在汽车充电座的插孔四周，用于标示插孔位置。
进一步的是：包含以下步骤：
s1：使用投光部，发出检测光；
s2：使用标示部，设置于车体外表面上，用于标示充电接口；
s3：使用成像部，获取充电区域、车体的图像；
s4：使用信号处理部，通过分析所述图像得出充电接口位置。
进一步的是：所述信号处理部的处理流程如下：
s41：将成像部输出的彩色图像转换为灰度图像；
s42：将灰度图像转换成二值图像；
s43：在二值图像中，根据标示部区域的形状、轮廓，识别出汽车充电座的外形轮廓，以及插孔的位置。
本的有益效果是：本发明采用逆反射材料作为标示部，标示部要在图像中和周围物体如车漆等有差异明显，以提高标示部在图像中的特征的显著性，有利于信息处理部能准确高效的在图像中检测出汽车充电座的位置，大大提高了充电接口识别的准确性和可靠性。
附图说明
图1为标示部在车体上的位置示意图。
图2为标示部在汽车充电座插孔四周的位置示意图。
图3为新能源汽车充电接口自动识别装置示意图。
图4为信息处理部的处理流程图。
图中标记为：投光部3、成像部4、标示部6、汽车充电座7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1和3所示，一种新能源汽车充电接口自动识别装置，包括：
用于发出检测光的投光部3；
设置于车体外表面、用于标示充电接口的标示部6，所述标示部6包含回归反射材料；
与投光部3紧挨设置、用于获取充电区域、车体的图像的成像部4；
通过分析成像部4获取的图像得出充电接口位置的信号处理部；
采用含有逆反射材料的标示部6，逆反射材料又叫反光材料，含有高折射率玻璃珠或者微晶格结构，每平方厘米的面积内排列着上千个微小单元，可将光线按原路反射回光源处。而周围物体(如车漆等)属于漫反射体或镜面反射体，漫反射体会将光线分散的反射到各个方向，镜面反射体会将光线反射到反射角与入射角相等的方向，所以在返回光源的方向上，标示部的亮度会远远高于周围物体的亮度，这种现象反映在图像里就是标示部区域的灰度值会远远高于周围物体的灰度值。因此，只要采用简单的固定阈值分割的方法就可以准确高效等检测出标示部，同时，去除了图像中复杂的纹理，比如车体上的图案，为了利用逆反射材料的逆反射特性，所述投光部3发出检测光，成像部包含图像传感器和光学镜头，图像传感器主要有cmos和ccd两种类型，成像部可以采用cmos或ccd图像传感器，其输出数字图像，本采用逆反射材料作为标示部，标示部要在图像中和周围物体如车漆等有差异明显，以提高标示部在图像中的特征的显著性，有利于信息处理部能准确高效的在图像中检测出汽车充电座的位置，大大提高了充电接口识别的准确性和可靠性。
在此基础上，如图2所示，所述投光部3包括光源，所述光源为led光源，所述led光源的波长范围大于760nm，小于2500nm，所述led光源辐射峰值波长为850nm或940nm；为了不产生多余光照影响车辆驾驶员，投光部采用人眼不可见的红外线作为照射光源。本中采用近红外led光源，该光源可只包含一个近红外灯珠，或者由多个近红外灯珠组成阵列构成。该红外光源发出的红外线，其中心波长大于800nm，小于1000nm，例如850nm和940nm。
在此基础上，如图3所示，所述成像部4包括红外带通滤光片，所述红外带通滤光片透过率峰值波长与投光部的led的中心波长相匹配；红外带通滤光片的作用是滤除掉干扰光源，比如车辆灯光、室内灯光等。
在此基础上，一种新能源汽车充电接口自动识别方法，包含以下步骤：
s1：使用投光部3，发出检测光；
s2：使用标示部6，设置于车体外表面上，用于标示充电接口；
s3：使用成像部4，获取充电区域、车体的图像；
s4：使用信号处理部，通过分析所述图像得出充电接口位置。
在此基础上，如图4所示，所述信号处理部的处理流程如下：
s41：将成像部4输出的彩色图像转换为灰度图像；
s42：将灰度图像转换成二值图像；
s43：在二值图像中，根据标示部6区域的形状、轮廓，识别出汽车充电座7的外形轮廓，以及插孔的位置；
利用标示部在图像中和周围物体的灰度值差异，因此，检测算法只依据每个像素的灰度值，不考虑其颜色信息，所以将彩色图像转换成灰度图像。对于以rgb格式输出的彩色图像，其转换成灰度图像的原理是就是把r、g、b这3个通道的分量按照一定的比例计算到灰度图像中，例如公式(1)所阐述，每个像素的灰度值gray：
gray＝r*0.299 g*0.587 b*0.114(1)
而对于yuv格式输出的彩色图像，每个像素的灰度值gray就等于yuv数据流中的y值：
gray＝y(2)
然后将灰度图像转换成二值图像：
采用阈值分割算法，设定一个分割阈值t，将每个像素的灰度值与t进行比较，灰度值大于t的判断为“1”，灰度值小于等于t的则判定为“0”，得到二值图像。t的取值不能过大或过小：t太小，会把周围物体中灰度值相对较高的部分判断为“1”；t太大，会把标示部中灰度值相对较低的部分判断为“0”。
在该二值图像中，标示部显示为白色区域，其它区域显示为黑色，或者，相反的，标示部显示为黑色区域，其它区域显示为白色。根据标示部区域的形状、轮廓，识别出汽车充电座的外形轮廓，以及插孔的位置。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种新能源汽车充电接口自动识别装置，其特征在于：包括：
用于发出检测光的投光部(3)；
设置于车体外表面、用于标示充电接口的标示部(6)，所述标示部(6)包含回归反射材料；
与投光部(3)紧挨设置、用于获取充电区域、车体的图像的成像部(4)；
通过分析成像部(4)获取的图像得出充电接口位置的信号处理部。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车充电接口自动识别装置，其特征在于：所述投光部(3)包括光源，所述光源为led光源，所述led光源的波长范围大于760nm，小于2500nm，所述led光源辐射峰值波长为850nm或940nm。
3.如权利要求1所述的一种新能源汽车充电接口自动识别装置，其特征在于：还包括汽车充电座(7)，所述标示部(6)还可以设置在汽车充电座(7)的插孔四周，用于标示插孔位置。
4.如权利要求1所述的一种新能源汽车充电接口自动识别装置，其特征在于：所述成像部(4)包括红外带通滤光片，所述红外带通滤光片透过率峰值波长与投光部的led的中心波长相匹配。
5.一种新能源汽车充电接口自动识别方法，其特征在于：包含以下步骤：
s1：使用投光部(3)，发出检测光；
s2：使用标示部(6)，设置于车体外表面上，用于标示充电接口；
s3：使用成像部(4)，获取充电区域、车体的图像；
s4：使用信号处理部，通过分析所述图像得出充电接口位置。
6.如权利要求5所述的一种新能源汽车充电接口自动识别方法，其特征在于：所述信号处理部的处理流程如下：
s41：将成像部(4)输出的彩色图像转换为灰度图像；
s42：将灰度图像转换成二值图像；
s43：在二值图像中，根据标示部(6)区域的形状、轮廓，识别出汽车充电座(7)的外形轮廓，以及插孔的位置。
技术总结