專利名稱：基于計算機視覺的限速標志信息車輛輔助駕駛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于智能交通的車輛安全輔助駕駛領域，特別是基于計 算機視覺的安全輔助駕駛技術(shù)。
背景技術(shù)：
城市化進程的加快，加速了城市路網(wǎng)建設的變更，引發(fā)了限速標志 信息的空間位置和屬性信息的變更，同時，為了綜合天氣狀況和路況的 實際情況，更多的限速標志被設立成可變的限速標志，這些都使得利用
GPS定位和GIS數(shù)據(jù)查詢的技術(shù)手段實現(xiàn)提示駕駛員前方限速標志的功能 無法實現(xiàn)，駕駛員的輔助信息成為提高交通安全的一個重要因素。目前 市場上尚沒有針對交通標志限速標志的檢測識別的車載裝置出現(xiàn)。市場 上的車載裝置，多是針對導航信息服務的，即通過GPS確定的位置信息， 比對GIS數(shù)據(jù)庫中的路段信息，提示相應的限速信息，以減少違章提高 安全。該類裝置有兩個主要缺點， 一是此類裝置的數(shù)據(jù)更新，多是通過 網(wǎng)上下載的方式來獲得，數(shù)據(jù)更新受GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫更新周期的限制， 不能及時對日益發(fā)展的城市道路交通現(xiàn)狀進行跟蹤；二是此類裝置針對 路段上根據(jù)實時天氣情況設置的很多動態(tài)可變限速交通標志，不能提供 任何有益信息。因此市場上迫切需求有能夠快速自動采集、檢測識別限 速標志屬性信息的安全輔助駕駛系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種基于計算機視覺的限速標志信息車輛 輔助駕駛系統(tǒng)，以解決利用視頻技術(shù)、圖像處理以及模式識別技術(shù)，實 現(xiàn)實時檢測、識別交通限速標志，并利用圖像顯示以及語音播報的方式 向駕駛員提供預警信息的技術(shù)問題。
本實用新型所述的一種基于計算機視覺的限速標志信息車輛輔助駕 駛系統(tǒng)實現(xiàn)實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下
它主要由圖像采集系統(tǒng)、供目標檢測識別的車載處理器系統(tǒng)、預警 控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)構(gòu)成；圖像采集系統(tǒng)由圖像傳感器、圖像采集卡組 成，圖像采集卡的輸出端接車載處理器系統(tǒng)的輸入端；預警控制系統(tǒng)由 圖像顯示和語音播報模塊組成，所述的圖像顯示和語音播報模塊的輸入 端接車載處理器系統(tǒng)的輸出端；所述圖像傳感器安裝在檢測車輛頂部位 置。
如上所述的一種基于計算機視覺的限速標志信息車輛輔助駕駛系統(tǒng)，所述的圖像采集系統(tǒng)由面陣圖像采集設備組成。
本實用新型是為車輛的安全輔助駕駛系統(tǒng)服務開發(fā)的。本實用新型 能夠?qū)崿F(xiàn)實時檢測識別道路交通環(huán)境中的限速標志的功能，并以圖像顯 示和語音播報的方式提示駕駛員前方的真實限速標志，使汽車在規(guī)定的
車速范圍內(nèi)行駛，減少超速行駛，提高交通安全。彌補了市場上利用GPS (全球定位系統(tǒng)Global Positioning System)定位和GIS (地理信息系 統(tǒng)Geographic Information System)數(shù)據(jù)查詢技術(shù)手段提示前方限速豐示 志不能實現(xiàn)對可變限速標志進行是正確播報的缺點，為駕駛員的安全輔 助駕駛提供了有力的技術(shù)支持以及保證。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)硬件組成框圖。
圖2是本實用新型的車載處理器系統(tǒng)功能原理框圖。
具體實施方式
本實用新型主要由安裝在檢測車輛上的車載處理器系統(tǒng)、圖像采集 系統(tǒng)及其預警控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等構(gòu)成。車載處理器系統(tǒng)、圖像采集 系統(tǒng)為車載系統(tǒng)設備，預警控制系統(tǒng)是人機交互界面，它們的硬件組成 關(guān)系參見圖1。其主要功能由兩部分，一個是圖像采集以及目標檢測識別， 另一個是預警顯示與播報。其中圖像采集以及目標檢測識別主要由面陣 視覺系統(tǒng)及其計算機處理模塊組成。預警控制模塊主要由圖像顯示子模 塊和語音播報子模塊組成。
其基本工作原理和工作過程如下面陣圖像采集設備采集車輛行駛時 道路環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)，并輸出至車載處理器系統(tǒng)。圖像處理單元利用圖 像處理和模式識別的相關(guān)算法，對圖像序列中每一幀圖像上的限速標志 進行檢測識別。 一旦檢測識別到標志，將觸發(fā)車載圖像顯示和語音播報 模塊，以圖形的形式在車內(nèi)閃動顯示對應的限速標志，同時也以語音的 形式自動報警，提醒駕駛員在規(guī)定的車速范圍內(nèi)行駛，減少超速行駛， 提高交通安全。
數(shù)據(jù)采集傳感器以及預警設備受控于車載處理器系統(tǒng)。系統(tǒng)工作對， 車輛勻速行駛。
圖像采集以及目標檢測識別模塊主要由面陣視覺系統(tǒng)及其計算機系 統(tǒng)中的圖像處理單元組成。在檢測車輛頂部位置安裝面陣攝像機系統(tǒng)， 將圖像數(shù)據(jù)采集到車載處理器系統(tǒng)中。車載處理器系統(tǒng)的圖像處理單元 的主要功能見圖2，對視頻圖像中的交通標志進行自動檢測以及識別，并 記錄相關(guān)信息；算法主要由以下幾個部分組成預處理部分進行去噪等 處理；標志檢測部分首先進行圖像增強；然后對圖像中連通的輪廓信息 進行驗證，對候選區(qū)域進行標定；其次，對標定的候選區(qū)域進行校驗， 判斷是否要保留候選區(qū)域作為最終的檢測區(qū)域；最后識別部分對確定的
4候選區(qū)域進行識別，記錄屬性信息，并觸發(fā)預警控制模塊。
預警控制模塊實現(xiàn)人機交互的功能，以聲和光兩種方式同時向駕駛員 提供限速信息。檢測并識別到限速標志后，觸發(fā)圖像顯示和語音播報模 塊，以圖形的形式在車內(nèi)閃動，顯示相應的限速標志，同時也以語音的 形式自動報警，提醒駕駛員在規(guī)定的車速范圍內(nèi)行駛，減少超速行駛， 提高交通安全。
權(quán)利要求1、一種基于計算機視覺的限速標志信息車輛輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于它主要由圖像采集系統(tǒng)、供目標檢測識別的車載處理器系統(tǒng)、預警控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)構(gòu)成；圖像采集系統(tǒng)由圖像傳感器、圖像采集卡組成，圖像采集卡的輸出端接車載處理器系統(tǒng)的輸入端；預警控制系統(tǒng)由圖像顯示和語音播報模塊組成，所述的圖像顯示和語音播報模塊的輸入端接車載處理器系統(tǒng)的輸出端；所述圖像傳感器安裝在檢測車輛頂部位置。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種基于計算機視覺的限速標志信息車輛輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于所述的圖像采集系統(tǒng)由面陣圖像采集設備組成。
專利摘要本實用新型公開了一種基于計算機視覺的限速標志信息車輛輔助駕駛系統(tǒng)，其特征在于它主要由圖像采集系統(tǒng)、供目標檢測識別的車載處理器系統(tǒng)、預警控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)構(gòu)成；圖像采集系統(tǒng)由圖像傳感器、圖像采集卡組成，圖像采集卡的輸出端接車載處理器系統(tǒng)的輸入端；預警控制系統(tǒng)由圖像顯示和語音播報模塊組成，所述的圖像顯示和語音播報模塊的輸入端接車載處理器系統(tǒng)的輸出端；所述圖像傳感器安裝在檢測車輛頂部位置。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)實時檢測識別道路交通環(huán)境中的限速標志的功能，并以圖像顯示和語音播報的方式提示駕駛員前方的真實限速標志，使汽車在規(guī)定的車速范圍內(nèi)行駛，減少超速行駛，提高交通安全。
文檔編號B60K31/00GK201268230SQ20082012263
公開日2009年7月8日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者仲崇波, 劉清彬, 張春雨, 斌 李, 琪 王, 蕾 蔡 申請人:交通部公路科學研究所