專(zhuān)利名稱(chēng)：信號(hào)燈模式識(shí)別提醒系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能交通設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于模式識(shí)別的車(chē)載信號(hào)燈智能提醒系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量急劇增加，城市道路日漸擁堵，為了保證交通秩序和行人安全，一般在每條道路上各有一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈，通過(guò)信號(hào)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，指揮各種車(chē)輛和行人安全通行，實(shí)現(xiàn)交通管理的自動(dòng)化。2012年9月12日，中華人民共和國(guó)公安部第123號(hào)令公布修訂后的《機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》和第124號(hào)令公布修訂后的《公安部關(guān)于修改〈機(jī)動(dòng)車(chē)登記規(guī)定 > 的決定》。在下發(fā)第123號(hào)令和第124號(hào)令的同時(shí)，公安部為了讓駕駛員清晰地了解兩份新文件，同時(shí)下發(fā)了《公安部令第123、124號(hào)一百問(wèn)》，該文件交通違法記分章節(jié)提及了對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)在路口搶黃燈通行行為的處罰措施?！兜缆方煌ò踩ā芬?guī)定黃燈表示警示，并規(guī)定機(jī)動(dòng)車(chē)遇路口時(shí)應(yīng)減速通過(guò),黃燈亮?xí)r已越過(guò)停止線的車(chē)輛可繼續(xù)通過(guò)，還未越過(guò)停止線的車(chē)輛應(yīng)停車(chē)。搶黃燈行為屬違反道路交通信號(hào)燈通行，對(duì)駕駛?cè)颂?0元以上200元以下罰款，記6分。黃燈原本是對(duì)司機(jī)以警示、對(duì)交通以緩沖。之所以做出如今的規(guī)定，是因?yàn)榻陙?lái)在黃燈時(shí)區(qū)內(nèi)發(fā)生了不少交通事故。而事故的根本原因是缺乏必要的交通安全意識(shí)，甚至使原本是警示燈的黃燈變成了 “加速預(yù)告燈”。如果遇到大交通流量，闖黃燈行為會(huì)引起車(chē)堵在交叉路口中央的情況，更會(huì)影響交通，不搶黃燈路會(huì)更順暢。另外，由于駕駛員注意力分散或不集中，闖紅黃燈現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。如何根據(jù)車(chē)速、位置和信號(hào)燈的狀況來(lái)提醒駕駛員成為了解決闖紅黃燈問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。目前，車(chē)載信號(hào)燈提示系統(tǒng)主要依靠紅外傳感器、光頻轉(zhuǎn)換顏色傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)交通信號(hào)燈的狀態(tài)，或在信號(hào)燈控制系統(tǒng)中安裝信號(hào)發(fā)射裝置，在車(chē)內(nèi)安裝信號(hào)接收裝置，從而達(dá)到識(shí)別信號(hào)燈的目的。紅外傳感方式和光頻轉(zhuǎn)換顏色傳感方式容易受到外界顏色的干擾，另外采用這種方式的產(chǎn)品一般都使用可編程傳感器，雖然能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程，但對(duì)于復(fù)雜功能，此類(lèi)技術(shù)將會(huì)有很大的局限性，缺少較好的擴(kuò)展性。在信號(hào)燈控制系統(tǒng)中安裝信號(hào)發(fā)射裝置的方法，其實(shí)質(zhì)并非信號(hào)燈識(shí)別，而是由控制系統(tǒng)直接將信號(hào)燈的當(dāng)前狀態(tài)以廣播的方式發(fā)送至一定范圍內(nèi)所有車(chē)輛的信號(hào)接收裝置，所以能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地獲得信號(hào)燈的當(dāng)前狀態(tài)。但由于需要在每一個(gè)交通信號(hào)燈處安裝信號(hào)輸出裝置，此方法成本較高，并不適合當(dāng)前交通設(shè)施的狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒系統(tǒng)和方法，能夠在車(chē)輛接近路口時(shí)根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)燈狀況提醒駕駛員，有效減少闖紅黃燈概率，提高道路通行效率。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒系統(tǒng)，包括基座、電源模塊、數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊；電源模塊為所述數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊供電，數(shù)字相機(jī)和提醒模塊分別與中控模塊相連；通過(guò)基座將本系統(tǒng)固定在車(chē)身前方不影響駕駛員視線的地方。所述中控模塊包括定位子模塊、速度感知模塊、模式識(shí)別子模塊；
所述定位子模塊用于定位車(chē)輛行駛的車(chē)道，以及車(chē)輛距路口的距離；當(dāng)車(chē)輛距路口的距離小于預(yù)設(shè)的距離閾值時(shí)，即一旦發(fā)現(xiàn)車(chē)輛正在接近交叉路口時(shí)，觸發(fā)啟動(dòng)數(shù)字相機(jī)和模式識(shí)別子模塊；
所述數(shù)字相機(jī)用于采集車(chē)前方視頻圖像，并將所述視頻圖像傳輸至中控模塊；
所述模式識(shí)別子模塊用于分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息，若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息；若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息；
所述速度感知模塊用于獲取車(chē)輛的行駛速度，并能依據(jù)速度感知模塊發(fā)來(lái)的觸發(fā)指令將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，速度感知模塊根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令；
所述提醒模塊用于根據(jù)接收到的提醒指令或者消息，發(fā)出相應(yīng)的提示音。一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒方法，包括以下步驟:
a.中控模塊中的定位子模塊定位車(chē)輛行駛的車(chē)道，以及車(chē)輛距路口的距離；
b.定位子模塊判斷車(chē)輛距路口的距離是否小于預(yù)設(shè)的距離閾值，若是，則轉(zhuǎn)往步驟c;若否，則轉(zhuǎn)往步驟a;
c.數(shù)字相機(jī)采集車(chē)前方視頻圖像，并將所述視頻圖像傳輸至中控模塊；
d.中控模塊中的模式識(shí)別子模塊分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息，然后根據(jù)信號(hào)燈信息做出下一步動(dòng)作:若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則轉(zhuǎn)往步驟e ;若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則轉(zhuǎn)往步驟f ;若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則轉(zhuǎn)往步驟g ;
e.觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷，根據(jù)車(chē)輛距路口的距離，速度感知模塊將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令；隨后轉(zhuǎn)往步驟h;
f.模式識(shí)別子模塊向提醒模塊發(fā)出可通行的消息，隨后轉(zhuǎn)往步驟h;
g.模式識(shí)別子模塊向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息，隨后轉(zhuǎn)往步驟h;
h.提醒模塊根據(jù)速度感知模塊發(fā)來(lái)的提醒指令、模式識(shí)別子模塊發(fā)來(lái)的消息，發(fā)出對(duì)應(yīng)的提示音。進(jìn)一步地,所述步驟d具體包括:
d-1.首先對(duì)數(shù)字相機(jī)采集到的視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理；
d-2.然后進(jìn)行圖像分割，找出可能存在信號(hào)燈裝置的位置進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)標(biāo)記的對(duì)象做區(qū)域生長(zhǎng)的處理，使具有相似屬性的相鄰像素點(diǎn)被連接起來(lái)，擴(kuò)展成一個(gè)完整的區(qū)域；d-3.利用模板匹配的方法和對(duì)信號(hào)燈裝置內(nèi)部發(fā)光單元進(jìn)行判斷的方法，判斷確認(rèn)信號(hào)燈裝置；若確認(rèn)成功，則轉(zhuǎn)往步驟d-4，若無(wú)法確認(rèn)，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息；d-4.確認(rèn)信號(hào)燈裝置后，結(jié)合定位子模塊定位的車(chē)輛行駛車(chē)道所對(duì)應(yīng)的車(chē)輛行駛方向，獲取車(chē)輛行駛方向所對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈信息，即判斷信號(hào)燈的形狀和信號(hào)燈的顏色，根據(jù)行駛方向的信號(hào)燈信息，然后做出下一步的動(dòng)作:若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息；若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
(1)可以提醒駕駛員前方信號(hào)燈狀況，解決了由于駕駛員疲勞駕駛或精力分散導(dǎo)致的誤闖紅黃燈安全駕駛問(wèn)題；
(2)可以降低誤闖紅黃燈的概率以及由此導(dǎo)致的交通意外的可能性，有效提高道路通行效率。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示:
一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒系統(tǒng)，包括基座、電源模塊、數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊；電源模塊為所述數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊供電，數(shù)字相機(jī)和提醒模塊分別與中控模塊相連；
所述中控模塊包括定位子模塊、速度感知模塊、模式識(shí)別子模塊；
所述定位子模塊用于定位車(chē)輛行駛的車(chē)道(在直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或掉頭車(chē)道上)，以及車(chē)輛距路口的距離；當(dāng)車(chē)輛距路口的距離小于預(yù)設(shè)的距離閾值時(shí)，即一旦發(fā)現(xiàn)車(chē)輛正在接近交叉路口時(shí)，觸發(fā)啟動(dòng)數(shù)字相機(jī)和模式識(shí)別子模塊；
所述數(shù)字相機(jī)用于采集車(chē)前方視頻圖像，并將所述視頻圖像傳輸至中控模塊；
所述模式識(shí)別子模塊用于分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息，若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息；若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息；
所述速度感知模塊用于獲取車(chē)輛的行駛速度，并能依據(jù)速度感知模塊發(fā)來(lái)的觸發(fā)指令將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，速度感知模塊根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令；一旦車(chē)輛接近交叉路口，并且模式識(shí)別子模塊識(shí)別出車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，就要進(jìn)行車(chē)速的判斷，依據(jù)車(chē)輛行駛的不同速度確定提醒的方式，超過(guò)或者低于預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值，向提醒模塊發(fā)送的提醒指令是不同的。所述提醒模塊用于根據(jù)接收到的提醒指令或者消息，發(fā)出相應(yīng)的提示音。如圖2所示，一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒方法，包括以下步驟:
a.中控模塊中的定位子模塊定位車(chē)輛行駛的車(chē)道(在直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)或掉頭車(chē)道上)，以及車(chē)輛距路口的距離；b.定位子模塊判斷車(chē)輛距路口的距離是否小于預(yù)設(shè)的距離閾值，若是，則轉(zhuǎn)往步驟C;若否，則轉(zhuǎn)往步驟a;
c.數(shù)字相機(jī)采集車(chē)前方視頻圖像，并將所述視頻圖像傳輸至中控模塊；
d.中控模塊中的模式識(shí)別子模塊分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息，然后根據(jù)信號(hào)燈信息做出下一步動(dòng)作:若車(chē)輛行駛方向(即車(chē)輛行駛的車(chē)道所對(duì)應(yīng)的行駛方向)對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則轉(zhuǎn)往步驟e ;若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則轉(zhuǎn)往步驟f ;若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則轉(zhuǎn)往步驟g ;
e.觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷，根據(jù)車(chē)輛距路口的距離，速度感知模塊將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值(離路口的距離越近，該車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值越小)比較，根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令；如果車(chē)速大于預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值，則向提醒模塊發(fā)出超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令，反之則向提醒模塊發(fā)出沒(méi)有超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令；隨后轉(zhuǎn)往步驟h;
f.模式識(shí)別子模塊向提醒模塊發(fā)出可通行的消息，隨后轉(zhuǎn)往步驟h;
g.模式識(shí)別子模塊向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息，隨后轉(zhuǎn)往步驟h;
h.提醒模塊根據(jù)速度感知·模塊發(fā)來(lái)的提醒指令、模式識(shí)別子模塊發(fā)來(lái)的消息，發(fā)出對(duì)應(yīng)的提示音。所述步驟d主要由模式識(shí)別子模塊進(jìn)行，具體包括: d-Ι.首先對(duì)數(shù)字相機(jī)采集到的視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理；
對(duì)數(shù)字相機(jī)拍攝到的視頻圖像需要做前期的場(chǎng)景預(yù)處理，這是因?yàn)槭艿焦饩€強(qiáng)弱、天氣狀況等的影響，數(shù)字相機(jī)拍攝到的畫(huà)面如果直接進(jìn)行分析處理，會(huì)使準(zhǔn)確度降低，所以針對(duì)拍攝到的畫(huà)面要在前期做好處理工作，包括增加圖像的對(duì)比度等準(zhǔn)備工作。d-2.然后進(jìn)行圖像分割，找出可能存在信號(hào)燈裝置的位置進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)標(biāo)記的對(duì)象做區(qū)域生長(zhǎng)的處理，使具有相似屬性的相鄰像素點(diǎn)被連接起來(lái)，擴(kuò)展成一個(gè)完整的區(qū)域；該完整的區(qū)域?yàn)榭赡艿男盘?hào)燈裝置，在下面的步驟會(huì)做判斷確認(rèn)。d-3.利用模板匹配的方法和對(duì)信號(hào)燈裝置內(nèi)部發(fā)光單元進(jìn)行判斷的方法，判斷確認(rèn)信號(hào)燈裝置；若確認(rèn)成功，則轉(zhuǎn)往步驟d-4，若無(wú)法確認(rèn)，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息；
其中，模板匹配的原理如下:我國(guó)在GB14887中對(duì)交通燈的形狀有詳細(xì)的描述，包括信號(hào)燈裝置設(shè)置的方式、長(zhǎng)寬比例等，可以據(jù)此判斷信號(hào)燈裝置，排除圖像中的其它干擾物；在模式識(shí)別子模塊中預(yù)置了信號(hào)燈裝置的模板，盡量涵蓋目前我國(guó)所使用的各種類(lèi)型的信號(hào)燈外形。在模版匹配的過(guò)程中，由于距離路口的位置不同加之光線的影響，圖像中的信號(hào)燈裝置大小不可能是實(shí)際的大小，在這里我們采取比例匹配的方法，將信號(hào)燈裝置幾種不同比例的模板都預(yù)置在了系統(tǒng)中。在進(jìn)行模板匹配的時(shí)候是利用信號(hào)燈裝置外框的比例進(jìn)行的。進(jìn)行模板匹配后，再對(duì)待確認(rèn)的信號(hào)燈裝置內(nèi)部是否存在發(fā)光單元進(jìn)行判斷，如果其內(nèi)部具有發(fā)光單元，則可以判定為信號(hào)燈裝置。d-4.確認(rèn)信號(hào)燈裝置后，結(jié)合定位子模塊定位的車(chē)輛行駛車(chē)道所對(duì)應(yīng)的車(chē)輛行駛方向，獲取車(chē)輛行駛方向所對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈信息，即判斷信號(hào)燈的形狀和信號(hào)燈的顏色，根據(jù)行駛方向的信號(hào)燈信息，然后做出下一步的動(dòng)作:若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息；若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息；下面針對(duì)車(chē)輛不同的行駛方向做細(xì)致的闡述:
車(chē)輛直行:對(duì)直行的車(chē)輛一般用直行箭頭燈或圓形燈進(jìn)行控制。當(dāng)定位子模塊定位到目前車(chē)輛處于直行車(chē)道上，模式識(shí)別子模塊應(yīng)進(jìn)行直行信號(hào)燈信息的獲取，若檢測(cè)到直行箭頭燈，則進(jìn)一步判斷其顏色，若檢測(cè)結(jié)果是紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若檢測(cè)結(jié)果是綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息。若沒(méi)有檢測(cè)到直行箭頭燈，則檢測(cè)是否有圓形燈，若有圓形燈，則將圓形燈作為直行的指示燈，檢測(cè)圓形燈的顏色，若圓形燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若檢測(cè)結(jié)果是綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息。若既無(wú)直行箭頭燈也無(wú)圓形燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息。車(chē)輛左轉(zhuǎn):對(duì)左轉(zhuǎn)的車(chē)輛一般用左轉(zhuǎn)箭頭燈進(jìn)行控制。當(dāng)定位子模塊定位到目前車(chē)輛處于左轉(zhuǎn)車(chē)道上，模式識(shí)別子模塊應(yīng)首先判斷是否有左轉(zhuǎn)箭頭燈，若有，則檢測(cè)其顏色，如果是紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；如果是綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息。如果沒(méi)有左轉(zhuǎn)箭頭燈，則可能是左轉(zhuǎn)和直行共用一個(gè)圓形燈，或者信號(hào)燈檢測(cè)失敗，此時(shí)為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，均向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息。車(chē)輛右轉(zhuǎn):對(duì)右轉(zhuǎn)的車(chē)輛一般也用箭頭燈進(jìn)行控制。當(dāng)定位子模塊定位到目前車(chē)輛處于右轉(zhuǎn)車(chē)道上，模式識(shí)別子模塊應(yīng)首先判斷是否有右轉(zhuǎn)箭頭燈，若有，則檢測(cè)其顏色，如果是紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；如果是綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息。如果沒(méi)有檢測(cè)到右轉(zhuǎn)箭頭燈，則表明此路口右轉(zhuǎn)車(chē)輛可不受信號(hào)燈控制，隨時(shí)可以右轉(zhuǎn)，此時(shí)不觸發(fā)提醒模塊。

車(chē)輛掉頭:對(duì)掉頭的車(chē)輛一般用掉頭箭頭燈進(jìn)行控制。當(dāng)定位子模塊定位到目前車(chē)輛處于掉頭車(chē)道上，模式識(shí)別子模塊應(yīng)首先判斷是否有掉頭箭頭燈，若有，則檢測(cè)其顏色，如果是紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；如果是綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息。如果沒(méi)有檢測(cè)到掉頭箭頭燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息。上述步驟h.提醒模塊根據(jù)速度感知模塊發(fā)來(lái)的提醒指令、模式識(shí)別子模塊發(fā)來(lái)的消息，發(fā)出對(duì)應(yīng)的提示音，具體包括:
若提醒模塊收到的是模式識(shí)別子模塊發(fā)送來(lái)的檢測(cè)失敗的消息，則發(fā)出“判斷失敗，請(qǐng)安全行駛”的提示音；若提醒模塊收到的是模式識(shí)別子模塊發(fā)送來(lái)的可通行的消息，則表明車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，提醒模塊發(fā)出“前方路口，請(qǐng)通過(guò)”的提示音；若提醒模塊收到的是速度感知模塊發(fā)來(lái)的提醒指令，表明車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則分兩種情況處理:當(dāng)收到的是超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令，則發(fā)出“前方路口，立即停車(chē)”的提示音，并且該提示音加高音量；當(dāng)收到的是沒(méi)有超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令，則發(fā)出“前方路口，減速停車(chē)”的提示音。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒系統(tǒng)，包括基座、電源模塊，其特征在于:還包括數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊；電源模塊為所述數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊供電，數(shù)字相機(jī)和提醒模塊分別與中控模塊相連； 所述中控模塊包括定位子模塊、速度感知模塊、模式識(shí)別子模塊； 所述定位子模塊用于定 位車(chē)輛行駛的車(chē)道，以及車(chē)輛距路口的距離；當(dāng)車(chē)輛距路口的距離小于預(yù)設(shè)的距離閾值時(shí)，觸發(fā)啟動(dòng)數(shù)字相機(jī)和模式識(shí)別子模塊； 所述數(shù)字相機(jī)用于采集車(chē)前方視頻圖像，并將所述視頻圖像傳輸至中控模塊； 所述模式識(shí)別子模塊用于分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息，若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息；若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息； 所述速度感知模塊用于獲取車(chē)輛的行駛速度，并能依據(jù)速度感知模塊發(fā)來(lái)的觸發(fā)指令將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，速度感知模塊根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令； 所述提醒模塊用于根據(jù)接收到的提醒指令或者消息，發(fā)出相應(yīng)的提示音。
2.一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒方法，其特征在于，包括以下步驟: a.中控模塊中的定位子模塊定位車(chē)輛行駛的車(chē)道，以及車(chē)輛距路口的距離； b.定位子模塊判斷車(chē)輛距路口的距離是否小于預(yù)設(shè)的距離閾值，若是，則轉(zhuǎn)往步驟c;若否，則轉(zhuǎn)往步驟a; c.數(shù)字相機(jī)采集車(chē)前方視頻圖像，并將所述視頻圖像傳輸至中控模塊； d.中控模塊中的模式識(shí)別子模塊分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息，然后根據(jù)信號(hào)燈信息做出下一步動(dòng)作:若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則轉(zhuǎn)往步驟e ;若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則轉(zhuǎn)往步驟f ;若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則轉(zhuǎn)往步驟g ; e.觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷，根據(jù)車(chē)輛距路口的距離，速度感知模塊將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令；隨后轉(zhuǎn)往步驟h; f.模式識(shí)別子模塊向提醒模塊發(fā)出可通行的消息，隨后轉(zhuǎn)往步驟h; g.模式識(shí)別子模塊向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息，隨后轉(zhuǎn)往步驟h; h.提醒模塊根據(jù)速度感知模塊發(fā)來(lái)的提醒指令、模式識(shí)別子模塊發(fā)來(lái)的消息，發(fā)出對(duì)應(yīng)的提示音。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)燈模式識(shí)別提醒方法，其特征在于，所述步驟d具體包括: d-Ι.首先對(duì)數(shù)字相機(jī)采集到的視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理；d-2.然后進(jìn)行圖像分割，找出可能存在信號(hào)燈裝置的位置進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)標(biāo)記的對(duì)象做區(qū)域生長(zhǎng)的處理，使具有相似屬性的相鄰像素點(diǎn)被連接起來(lái)，擴(kuò)展成一個(gè)完整的區(qū)域；d-3.利用模板匹配的方法和對(duì)信號(hào)燈裝置內(nèi)部發(fā)光單元進(jìn)行判斷的方法，判斷確認(rèn)信號(hào)燈裝置；若確認(rèn)成功，則轉(zhuǎn)往步驟d-4，若無(wú)法確認(rèn)，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息；d-4.確認(rèn)信號(hào)燈裝置后，結(jié)合定位子模塊定位的車(chē)輛行駛車(chē)道所對(duì)應(yīng)的車(chē)輛行駛方向，獲取車(chē)輛行駛方向所對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈信息，即判斷信號(hào)燈的形狀和信號(hào)燈的顏色，根據(jù)行駛方向的信號(hào)燈信息，然后做出下一步的動(dòng)作:若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為紅燈或者黃燈，則觸發(fā)速度感知模塊對(duì)車(chē)輛的速度進(jìn)行判斷；若車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈為綠燈，則向提醒模塊發(fā)出可通行的消息；若提取信號(hào)燈信息失敗，沒(méi)有檢測(cè)到車(chē)輛行駛方向?qū)?yīng)的信號(hào)燈，則向提醒模塊發(fā)出檢測(cè)失敗的消息。
4.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)燈模式識(shí)別提醒方法，其特征在于:在步驟e中，所述速度感知模塊將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果向提醒模塊發(fā)出相應(yīng)的提醒指令，具體為:速度感知模塊將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，如果車(chē)速大于預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值，則向提醒模塊發(fā)出超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令，反之則向提醒模塊發(fā)出沒(méi)有超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令。
5.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)燈模式識(shí)別提醒方法，其特征在于:所述步驟h具體包括: 若提醒模塊收到的是模式識(shí)別子模塊發(fā)送來(lái)的檢測(cè)失敗的消息，則發(fā)出“判斷失敗，請(qǐng)安全行駛”的提示音；若提醒模塊收到的是模式識(shí)別子模塊發(fā)送來(lái)的可通行的消息，則提醒模塊發(fā)出“前方路口，請(qǐng)通過(guò)”的提示音；若提醒模塊收到的是速度感知模塊發(fā)來(lái)的提醒指令，則分兩種情況處理:當(dāng)收到的是超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令，則發(fā)出“前方路口，立即停車(chē)”的提示音，并且該提示音加高音量；當(dāng)收到的是沒(méi)有超過(guò)車(chē)速閾值的提醒指令，則發(fā)出“前方路口，減速停車(chē)”的提示音`。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信號(hào)燈模式識(shí)別提醒系統(tǒng)，包括基座、電源模塊、數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊；電源模塊為所述數(shù)字相機(jī)、中控模塊和提醒模塊供電，數(shù)字相機(jī)和提醒模塊分別與中控模塊相連。所述中控模塊包括定位子模塊、速度感知模塊、模式識(shí)別子模塊。所述定位子模塊用于定位車(chē)輛行駛的車(chē)道，以及車(chē)輛距路口的距離；數(shù)字相機(jī)用于采集車(chē)前方視頻圖像；模式識(shí)別子模塊用于分析處理接收到的視頻圖像，提取信號(hào)燈信息；速度感知模塊用于獲取車(chē)輛的行駛速度，將車(chē)輛的速度和預(yù)設(shè)的車(chē)速動(dòng)態(tài)閾值比較，提醒模塊用于根據(jù)接收到的提醒指令或者消息，發(fā)出相應(yīng)的提示音。本發(fā)明用于在車(chē)輛接近路口時(shí)判斷信號(hào)燈狀況并提醒駕駛員。
文檔編號(hào)G08G1/0967GK103236178SQ201310117720
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者臺(tái)憲青, 王艷軍, 趙旦譜, 張琳 申請(qǐng)人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心