基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)及方法,包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測(cè)預(yù)警單元和通訊單元，控制單元連接信息采集單元，信息采集單元，采集的行人與車輛圖像傳遞給圖像識(shí)別單元，采集紅綠燈信息傳遞給控制單元；圖像處理單元，通過獲取識(shí)別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果，處理得到的車輛速度與行人速度傳遞給控制單元；控制單元，在采集的車輛速度與行人速度及交通信號(hào)燈時(shí)間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算，本發(fā)明的車與路邊單元通訊控制模塊實(shí)時(shí)獲取交通狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)過控制系統(tǒng)判斷信號(hào)燈狀態(tài)，進(jìn)而控制行人檢測(cè)預(yù)警模塊報(bào)警。
【專利說明】基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車智能交通及主動(dòng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)，更具體的說就是利用車聯(lián)網(wǎng)短程通信技術(shù)結(jié)合行人圖像處理技術(shù)對(duì)于運(yùn)行中緊急發(fā)生碰撞事故進(jìn)行規(guī)避。

【背景技術(shù)】
[0002]目前城市中各類車輛日益增多，十字路口路段由于視角和行人多方面因素造成司機(jī)在駕駛過程中對(duì)于十字路口突然出現(xiàn)的行人不能及時(shí)做出判斷或者做出錯(cuò)誤判斷，從而導(dǎo)致碰到異常情況后反應(yīng)時(shí)間過少，造成各種交通安全事故隱患。不僅給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來了危害，也影響了交通路段的擁堵，降低行車的效率。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中采取一些技術(shù)手段來盡量避免這些情況的產(chǎn)生，例如在十字路口路段設(shè)置提醒警示牌，對(duì)車輛和行人進(jìn)行慢行警示，這種方法可以起到一定的作用，但是實(shí)用性不高；再如在十字路口安排人員執(zhí)勤，對(duì)于車輛和行人進(jìn)行指揮，這種方法可以有效減少行人穿行十字路口和車輛速度較快的情況，但需要投入大量的人力物力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】文獻(xiàn)和以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，在大量現(xiàn)有文獻(xiàn)研究和長(zhǎng)期在相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出“一種控制系統(tǒng)根據(jù)十字路口通行的車輛和行人進(jìn)行識(shí)別，判斷行人速度和十字路口信號(hào)燈的狀態(tài)”，碰到行人穿行會(huì)與車輛產(chǎn)生事故的情況后會(huì)通過十字路口路邊裝置與車輛進(jìn)行短程通信，通過聲音來提醒司機(jī)減速讓道的一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測(cè)預(yù)警單元和通訊單元，控制單元連接信息采集單元；信息采集單元，為設(shè)置在十字路口的用于采集行人和車輛圖像的識(shí)別裝置和用于采集紅綠燈信息的采集裝置，采集的行人與車輛圖像傳遞給圖像識(shí)別單元，采集紅綠燈信息傳遞給控制單元；
[0006]圖像處理單元，通過獲取識(shí)別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果，處理得到的車輛速度與行人速度傳遞給控制單元；控制單元，在采集的車輛速度與行人速度及交通信號(hào)燈時(shí)間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算；行人檢測(cè)預(yù)警單元，針對(duì)控制單元處理的結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息。所述通信單元通過專用短程通信技術(shù)與車輛進(jìn)行即時(shí)通訊。
[0007]所述行人檢測(cè)預(yù)警單元采用語音報(bào)警裝置進(jìn)行語音報(bào)警。所述信息采集單元通過專用短程通信技術(shù)獲取紅綠燈信息。所述車輛速度是通過車身車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)直接獲取。
[0008]一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制方法，該方法包括以下步驟:步驟一、信息采集單元采集車輛、行人圖像發(fā)送至圖像處理單元；步驟二、圖像處理單元對(duì)車輛、行人圖像獲取車輛、行人信息，獲得的車輛、行人信息發(fā)送給控制單元；步驟三、信號(hào)采集單元采集道路環(huán)境信息和交通信號(hào)燈狀態(tài)信息，發(fā)送給控制單元；步驟四、控制單元根據(jù)車輛、行人信息和道路環(huán)境信息和交通信號(hào)燈狀態(tài)信息，判斷行人和車輛的速度以及保持這種速度的時(shí)間是否有發(fā)生事故的可能；步驟五、當(dāng)控制單元判斷有發(fā)生事故可能，控制單元將預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送到行人檢測(cè)預(yù)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)；并通過通訊單元與車輛進(jìn)行短程通訊，對(duì)司機(jī)進(jìn)行聲音提醒。所述步驟二通過獲取信息采集單元圖像和系統(tǒng)自身標(biāo)準(zhǔn)庫圖像識(shí)別進(jìn)行對(duì)比，首先對(duì)圖像前景和背景進(jìn)行分割，接著提取HOG(梯度方向直方圖)特征向量，送進(jìn)訓(xùn)練好的SVM(支持向量機(jī))分類器中進(jìn)行識(shí)別，先對(duì)圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果。
[0009]本發(fā)明具備的有益效果是:1、本發(fā)明采用的行人、車輛圖像接收處理系統(tǒng)設(shè)置在十字路口上方，可以在行人和車輛行駛方向上及時(shí)捕捉到圖像。2、本發(fā)明的車與路邊單元通訊控制模塊實(shí)時(shí)獲取交通狀態(tài)信號(hào)，經(jīng)過控制系統(tǒng)判斷信號(hào)燈狀態(tài)，進(jìn)而控制行人檢測(cè)預(yù)警模塊。3、本發(fā)明在行人行駛方向與車輛有可能發(fā)生碰撞時(shí)通過車與路邊單元通訊控制模塊與車輛通訊，進(jìn)而導(dǎo)致語音報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警，提醒司機(jī)。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，工作可靠性和可維護(hù)性較強(qiáng)，可以廣泛應(yīng)用與城市交通中。5、特殊駕駛環(huán)境的警示作用很明顯，即使系統(tǒng)存在計(jì)算誤差等的情況下，但比駕駛者用肉眼觀察的更清晰、細(xì)致，至少給駕駛者一個(gè)提示作用，百利而無害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的運(yùn)行流程圖；

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的控制系統(tǒng)，相互間的連接關(guān)系，及實(shí)施方法，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0013]參見圖1所示，本發(fā)明提供的一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測(cè)預(yù)警單元和通訊單元，控制單元連接信息采集單元；信息采集單元，為設(shè)置在十字路口的用于采集行人和車輛圖像的識(shí)別裝置和用于采集紅綠燈信息的采集裝置，采集的行人與車輛圖像傳遞給圖像識(shí)別單元，采集紅綠燈信息傳遞給控制單元；圖像處理單元，通過獲取識(shí)別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果，處理得到的車輛速度與行人速度傳遞給控制單元；控制單元，在采集的車輛速度與行人速度及交通信號(hào)燈時(shí)間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算；行人檢測(cè)預(yù)警單元，針對(duì)控制單元處理的結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息。所述通信單元通過專用短程通信技術(shù)與車輛進(jìn)行即時(shí)通訊。所述行人檢測(cè)預(yù)警單元采用語音報(bào)警裝置進(jìn)行語音報(bào)警。所述信息采集單元通過專用短程通信技術(shù)獲取紅綠燈信息。所述車輛速度是通過車身車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)直接獲取。
[0014]信息采集單元包括設(shè)置在十字路口的多個(gè)圖像識(shí)別裝置，收集關(guān)于待利用所述邏輯結(jié)構(gòu)模型處理的邏輯結(jié)構(gòu)的圖像(行人、車輛)信息；圖像處理單元，通過獲取信息采集單元的圖像與裝置自身特征圖像，裝置自身特征圖像指裝置自身標(biāo)準(zhǔn)庫圖像，行人速度通過等時(shí)間差行人圖像處理獲得，通過獲取識(shí)別裝置圖像和裝置自身標(biāo)準(zhǔn)庫圖像，識(shí)別進(jìn)行對(duì)比，首先對(duì)圖像前景和背景進(jìn)行分割，接著提取HOG(梯度方向直方圖)特征向量，送進(jìn)訓(xùn)練好的SVM(支持向量機(jī))分類器中進(jìn)行識(shí)別從而確定信息采集單元的圖像所在的類別(及采集的圖像的速度)，而對(duì)于工程方法，同樣地，先對(duì)圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果。紅綠燈信號(hào)是通過DSRC專用短程通信技術(shù)與路邊單元獲取實(shí)時(shí)交通信號(hào)，車輛速度是通過車身OBD直接獲取。如信號(hào)燈顯示綠燈15秒，車速正常通行可以穿過十字路口，但是拐角行人闖紅燈直行，在車輛到達(dá)十字路口時(shí)必然與行人相撞造成安全隱患，所以給出預(yù)警結(jié)果，通知司機(jī)并控制車速避免事故發(fā)生；控制單元通過信息采集單元從十字路口交通信號(hào)燈控制器獲取信號(hào)燈狀態(tài)信號(hào)，有行人可能與車輛發(fā)生事故時(shí)控制單元通過通信單元發(fā)送信號(hào)到車輛，通過聲音提醒司機(jī)減速避讓行人，如前方有闖紅燈行人出現(xiàn)安全隱患，行人檢測(cè)預(yù)警單元會(huì)向有可能出現(xiàn)安全事故方向車輛進(jìn)行群發(fā)，通過控制系統(tǒng)綜合車速、信號(hào)燈狀態(tài)等信息綜合對(duì)比后會(huì)對(duì)可能出現(xiàn)事故隱患的司機(jī)進(jìn)行預(yù)警，提醒司機(jī)預(yù)防事故發(fā)生。所述車與路邊單元通訊控制模塊通過DSRC(專用短程通信技術(shù))與車輛進(jìn)行即時(shí)通訊。所述語音報(bào)警裝置包括語音芯片及相應(yīng)供電電路。
[0015]參見圖2所示，本發(fā)明提供的一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制方法，該方法包括以下步驟，步驟一、信息采集單元采集車輛、行人圖像發(fā)送至圖像處理單元；步驟二、圖像處理單元對(duì)車輛、行人圖像獲取車輛、行人信息，獲得的車輛、行人信息發(fā)送給控制單元；步驟三、信號(hào)采集單元采集道路環(huán)境信息和交通信號(hào)燈狀態(tài)信息，發(fā)送給控制單元；步驟四、控制單元根據(jù)車輛、行人信息和道路環(huán)境信息和交通信號(hào)燈狀態(tài)信息，判斷行人和車輛的速度以及保持這種速度的時(shí)間是否有發(fā)生事故的可能；步驟五、當(dāng)控制單元判斷有發(fā)生事故可能，控制單元將預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送到行人檢測(cè)預(yù)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)；并通過通訊單元與車輛進(jìn)行短程通訊，對(duì)司機(jī)進(jìn)行聲音提醒。所述步驟二通過獲取信息采集單元圖像和系統(tǒng)自身標(biāo)準(zhǔn)庫圖像識(shí)別進(jìn)行對(duì)比，首先對(duì)圖像前景和背景進(jìn)行分割，接著提取HOG(梯度方向直方圖)特征向量，送進(jìn)訓(xùn)練好的SVM(支持向量機(jī))分類器中進(jìn)行識(shí)別，先對(duì)圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果。
[0016]專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的執(zhí)行步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0017]本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)改變和變形，這些相應(yīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)的范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測(cè)預(yù)警單元和通訊單元，控制單元連接信息采集單元； 信息采集單元，為設(shè)置在十字路口的用于采集行人和車輛圖像的識(shí)別裝置和用于采集紅綠燈信息的采集裝置，采集的行人與車輛圖像傳遞給圖像識(shí)別單元，采集紅綠燈信息傳遞給控制單元； 圖像處理單元，通過獲取識(shí)別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果，處理得到的車輛速度與行人速度傳遞給控制單元； 控制單元，在采集的車輛速度與行人速度及交通信號(hào)燈時(shí)間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算； 行人檢測(cè)預(yù)警單元，針對(duì)控制單元處理的結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述通信單元通過專用短程通信技術(shù)與車輛進(jìn)行即時(shí)通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述行人檢測(cè)預(yù)警單元采用語音報(bào)警裝置進(jìn)行語音報(bào)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信息采集單元通過專用短程通信技術(shù)獲取紅綠燈信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛速度是通過車身車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)直接獲取。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的基于短程通信的路口行人識(shí)別安全控制方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 步驟一、信息采集單元采集車輛、行人圖像發(fā)送至圖像處理單元； 步驟二、圖像處理單元對(duì)車輛、行人圖像獲取車輛、行人信息，獲得的車輛、行人信息發(fā)送給控制單元； 步驟三、信號(hào)采集單元采集道路環(huán)境信息和交通信號(hào)燈狀態(tài)信息，發(fā)送給控制單元； 步驟四、控制單元根據(jù)車輛、行人信息和道路環(huán)境信息和交通信號(hào)燈狀態(tài)信息，判斷行人和車輛的速度以及保持這種速度的時(shí)間是否有發(fā)生事故的可能； 步驟五、當(dāng)控制單元判斷有發(fā)生事故可能，控制單元將預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送到行人檢測(cè)預(yù)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)；并通過通訊單元與車輛進(jìn)行短程通訊，對(duì)司機(jī)進(jìn)行聲音提醒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述步驟二通過獲取信息采集單元圖像和系統(tǒng)自身標(biāo)準(zhǔn)庫圖像識(shí)別進(jìn)行對(duì)比，首先對(duì)圖像前景和背景進(jìn)行分割，接著提取梯度方向直方圖特征向量，送進(jìn)訓(xùn)練好的支持向量機(jī)分類器中進(jìn)行識(shí)別，先對(duì)圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對(duì)比得到識(shí)別結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G08G1/09GK104134360SQ201410400723
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】劉華仁, 陳效華, 李寶娟, 湯新寧, 王乾峰, 方濤, 尚欣, 郝家余 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司