一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于：所述的識別裝置為紅外攝像頭通過數(shù)據(jù)線與圖像處理模塊連接，圖像處理模塊連接匹配識別模塊，匹配識別模塊通過語音提示裝置向駕駛員發(fā)出提示音。由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、本發(fā)明采用紅外攝像機確保能夠全天侯的進行圖像獲??；2、交通標(biāo)識牌識別系統(tǒng)使用DSP芯片作為CPU來進行圖像處理，工作性能高，功耗低，效率高，實時性好，準(zhǔn)確率高。
【專利說明】—種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車的新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著智能交通系統(tǒng)的不斷研究和發(fā)展，交通標(biāo)志識別系統(tǒng)TSR(Traffic SignRecognition System)逐漸得到重視和發(fā)展。交通標(biāo)識牌識別系統(tǒng)是安裝在運動車輛能夠識別道路上的交通標(biāo)識牌的一個具有人工智能的系統(tǒng)。當(dāng)汽車前方有交通標(biāo)識牌，系統(tǒng)能夠及時的給駕駛員一個語音信號來提醒駕駛員，在一定程度上降低了事故的發(fā)生機率。其作為智能交通系統(tǒng)的一個重要組成部分為道路交通安全作出了很大的貢獻。
[0003]交通標(biāo)識牌識別系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的一個重要輔助裝置，必將獲得更為廣泛的應(yīng)用。在未來的汽車自動、半自動駕駛系統(tǒng)中交通標(biāo)志的自動識別是其控制系統(tǒng)的重要要組件之一。在電子交通地圖中，交通標(biāo)志自動識別給車輛在交通圖中的定位提供必要信息。因此，交通標(biāo)志自動識別系統(tǒng)的研究有極其重要的實際意義和價值?，F(xiàn)有的交通標(biāo)志識別系統(tǒng)中圖像獲取受到光線的限制，光線較弱或夜間時獲取圖像比較困難；而且圖像處理模塊效率以及實時性較差。
[0004]針對上述的問題，提供一種新型的識別裝置克服由于光線暗淡而無法獲取圖像信息的缺點是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的識別裝置為紅外攝像頭通過數(shù)據(jù)線與圖像處理模塊連接，圖像處理模塊連接匹配識別模塊，匹配識別模塊通過語音提示裝置向駕駛員發(fā)出提示音。
[0007]所述的圖像處理模塊使用DSP芯片作為CPU來進行圖像處理。
[0008]所述的紅外攝像頭安裝在汽車的前保險杠上。
[0009]所述的識別裝置設(shè)有模板庫實時與匹配識別模塊通信，對識別的標(biāo)識牌進行匹配。
[0010]所述的識別裝置通過車載USB電源為整個系統(tǒng)進行供電。
[0011]一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的優(yōu)點在于:1、本發(fā)明采用紅外攝像機確保能夠全天侯的進行圖像獲??；2、交通標(biāo)識牌識別系統(tǒng)使用DSP芯片作為CPU來進行圖像處理，工作性能高，功耗低，效率高，實時性好，準(zhǔn)確率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明；
[0013]圖1為本發(fā)明一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置的工作流程圖；[0015]圖3為本發(fā)明一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置圖像處理模塊的圖像處理流程圖；
[0016]圖4為本發(fā)明一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置圖像處理模塊的圖像轉(zhuǎn)換圖；
[0017]在圖1中，1、紅外攝像機；2、圖像處理模塊；3、匹配識別模塊；4、語音提示裝置；
5、模板庫。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括安裝在汽車上的紅外攝像頭1，紅外攝像頭I通過數(shù)據(jù)線與圖像處理模塊2連接，圖像處理模塊2連接匹配識別模塊3，匹配識別模塊3連接模板庫5以及語音提示裝置4。其中圖像處理模塊2使用DSP芯片作為CPU來進行圖像處理。紅外攝像頭I安裝在汽車的前保險杠上。
[0019]如圖2所示，通過車載紅外攝像機I拍攝到的連續(xù)的畫面通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綀D像處理模塊2，圖像處理模塊2通過對拍攝到的交通標(biāo)識牌進行圖像增強、分割、去噪、圖像形態(tài)學(xué)處理(膨脹和腐蝕)、邊緣檢測、細(xì)化等一系列圖像預(yù)處理方法，然后通過匹配識別模塊3和模板庫5中的交通標(biāo)識牌進行相似度對比實現(xiàn)交通標(biāo)識牌的識別，最后通過語音提示裝置4發(fā)出語音信號提示駕駛員。
[0020]本發(fā)明的工作過程如下:
[0021](I)圖像的獲取:
[0022]本發(fā)明采用的圖像獲取工具為紅外攝像機I。外界光照較強時，紅外攝像機I工作在普通模式下；外界光照較弱時則開啟紅外模式，這就確保攝像機能在夜間或光線偏暗時正常工作。交通標(biāo)識牌圖像信息是通過車載紅外攝像機I獲取的，紅外攝像機I拍攝到的圖像若不含交通標(biāo)識牌信息則舍棄再進行下一次拍攝，若含有，將其傳輸?shù)綀D像處理模塊2。
[0023](2) DSP圖像預(yù)處理:
[0024]紅外攝像機I獲取的交通標(biāo)識牌圖像信息通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綀D像處理模塊2后，圖像處理模塊2開始對圖像進行預(yù)處理。本模塊是本發(fā)明的核心模塊，其工作流程參見圖3。
[0025]圖像處理模塊2的DSP芯片采用的是直方圖均衡化的圖像增強方法，算法步驟如下:將獲取的交通標(biāo)識牌的圖像從RGB顏色模型轉(zhuǎn)換為HIS模型，再將其三個分量H(色調(diào))、I (亮度)、S (飽和度)分別進行直方圖均衡化，再將圖像由HIS顏色模型轉(zhuǎn)換為RGB模型，這樣就會得到一幅清晰明亮的交通標(biāo)識牌圖像，具體流程參見圖4。
[0026]由于RGB圖像并不能反映出圖像的特性，故圖像處理模塊2會將其轉(zhuǎn)換成灰度圖像，并對灰度圖像進行直方圖均衡化，然后再將其進行二值化，轉(zhuǎn)換成而二值圖像以便進行分割。
[0027]圖像處理模塊2采用閾值分割法，選取合適的閾值對其進行分割，將目標(biāo)區(qū)域提取出來，同時對圖像進行腐蝕膨脹處理，徹底將目標(biāo)區(qū)域提取出來。邊緣檢測的思想是檢驗圖像中的邊緣點，然后將大量的邊緣點連成輪廓從而將目標(biāo)區(qū)域與背景分離出。圖像處理模塊2采用Canny算子來對圖像進行邊緣檢測，Canny算子對受到白噪聲影響的階躍型邊緣是最優(yōu)的，事實證明采用Canny算子進行邊緣檢測效果顯著。
[0028](3)圖像的匹配識別以及語音提示:
[0029]圖像的匹配識別是根據(jù)研究對象的特征采用一定的算法來將其分類。建立匹配特征樣本，利用模板庫5里圖像和待識別圖像之間的相似性，即它們的相似系數(shù)來衡量兩幅圖像的相似性。兩幅圖像越相似，則相似系數(shù)越接近于I ;圖像越不相似，相似系數(shù)越接近O，本發(fā)明采用的相似度算法如下:
【權(quán)利要求】
1.一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的識別裝置為紅外攝像頭(I)通過數(shù)據(jù)線與圖像處理模塊(2)連接，圖像處理模塊(2)連接匹配識別模塊(3)，匹配識別模塊(3)通過語音提示裝置(4)向駕駛員發(fā)出提示音。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的圖像處理模塊(2)使用DSP芯片作為CPU來進行圖像處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的紅外攝像頭(I)安裝在汽車的前保險杠上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的識別裝置設(shè)有模板庫(5)實時與匹配識別模塊(3)通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的識別裝置通過車載USB電源為整個系統(tǒng)進行供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:外攝像機I拍攝到的連續(xù)的畫面通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綀D像處理模塊2，圖像處理模塊2對拍攝到的交通標(biāo)識牌進行圖像增強、闞值分割和去噪、膨脹腐蝕、邊緣檢測和細(xì)化處理后通過匹配識別模塊3和模板庫5中的交通標(biāo)識牌進行相似度對比實現(xiàn)交通標(biāo)識牌的識別，最后通過語音提示裝置4發(fā)出語音信號提示駕駛員。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的紅外攝像機(I)在外界光照較強時在普通模式下進行工作，外界光照較弱時則開啟紅外模式；紅外攝像機(I)拍攝到的圖像若不含交通標(biāo)識牌信息則舍棄再進行下一次拍攝，若含有，將其傳輸?shù)綀D像處理模塊(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的圖像處理模塊(2)的DSP芯片將獲取的交通標(biāo)識牌的圖像從RGB顏色模型轉(zhuǎn)`換為HIS模型，再將其三個分量H(色調(diào))、1 (亮度)、S (飽和度)分別進行直方圖均衡化，再將圖像由HIS顏色模型轉(zhuǎn)換為RGB模型；圖像處理模塊2再將其轉(zhuǎn)換成灰度圖像，并對灰度圖像進行直方圖均衡化、二值化，轉(zhuǎn)換成而二值圖像；再選取合適的閾值對其進行分割，將目標(biāo)區(qū)域提取出來，同時對圖像進行腐蝕膨脹處理，徹底將目標(biāo)區(qū)域提取出來；最后將大量的邊緣點連成輪廓從而將目標(biāo)區(qū)域與背景分離出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的圖像處理模塊(2)采用Canny算子來對圖像進行邊緣檢測。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于道路標(biāo)識牌的識別裝置，其特征在于:所述的模板庫(5)建立匹配特征樣本，利用模板庫(5)里圖像和待識別圖像之間的相似性，即它們的相似系數(shù)來衡量兩幅圖像的相似性，兩幅圖像越相似，則相似系數(shù)越接近于I ;圖像越不相似，相似系數(shù)越接近0，其相似度算法為: P _ Xm y
g\ HZ °--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------?'
xy
χ..χ — χ.j+ y y
X — (xI，x2，…Xn)，y — (y!，又2，…Yn)，
【文檔編號】G08G1/0967GK103500341SQ201310421303
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】楊會成, 黃雄, 徐頂, 嚴(yán)海玉, 李宏偉, 胡穎飛 申請人:安徽工程大學(xué)