一種車載交通信號牌自動識別警示系統的製作方法

2023-05-26 20:32:56 1

專利名稱：一種車載交通信號牌自動識別警示系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種導航裝置，更具體地說，涉及一種車載交通信號 牌自動識別警示系統。
背景技術：
交通信號牌是指引駕駛員行車的重要標誌，在日常的行駛過程中， 駕駛員接觸最多最頻繁的就是這些表示路況的交通信號牌。現在市場
上擁有的車載G P S定位系統可以有效的提供駕駛員道路選擇和行駛 方向的提示，也有部分產品提供了路段信息提示功能，如限速、轉向 等。但在現實生活中，由於道路情況複雜多變、行車速度限制的變化 等情況，駕駛員無法及時有效的了解路邊交通信號牌的各項內容。G P S定位系統中存儲的路況信息無法更新或更新速度慢，時間長了，
容易給駕駛員造成錯誤的指引。

發明內容
本發明要解決的問題是克服現有技術的難點，提供一種能夠自 動識別交通信號牌、並且能實時更新的車載交通信號牌自動識別警示 系統。
本發明的技術方案是這樣的
一種車載交通信號牌自動識別警示系統，包括圖像輸入系統、中 央處理系統、語音提示系統、視頻顯示系統，所述的圖像輸入系統與 中央處理系統相連，中央處理系統還分別與語音提示系統、視頻顯示系統相連。
所述的中央處理系統包括
目標圖像截取系統，根據所輸入的圖像計算交通信號牌的邊緣信 息，確定交通信號牌區域的位置，並截取這部分圖片信息內容；
圖像畸變處理系統，將截取部分的圖片信息內容進行圖像校正； 自動識別系統，將校正後的目標圖像分割成若干區域，對各區域 的信號與資料庫中的標準交通圖標圖像進行對比識別，判斷目標圖像， 並從交通信號圖像資料庫匹配出圖像與語音；
交通信號圖像資料庫，包括文字庫、禁令標誌、警告標誌、指示 標誌以及一部分指路標誌和與個標誌相關的具體信息。
所述的目標圖像截取系統與圖像畸變處理系統相連，圖像畸變處 理系統與圖像識別系統相連，圖像識別系統與交通信號圖像資料庫相 連。
所述的圖像畸變處理系統採用的畸變校正方法為基於滅點的傾斜 畸變圖像快速校正方法。
所述的語音提示系統與中央處理系統相連是與中央處理系統的自 動識別系統相連，所述的視頻顯示系統與中央處理系統相連是與中央 處理系統的圖像畸變處理系統與自動識別系統相連。
所述的圖像輸入系統是高速攝像機組。
所述的高速攝像機組是兩個及兩個以上高速攝像機，至少對準於 汽車的正前方和右前方。
所述的自動識別系統還連接有G P S系統。
所述的G P S系統的導航軟體可通過自動識別系統將與當前識別 出的信息有區別的軟體原有信息更新為當前識別出的信息。
所述的軟體更新方式為自動更新方式或先詢問後更新方式。 本發明的有益效果如下
可以準確提示駕駛員實時的路況信息，讓駕駛員輕鬆掌握路況信息，避免漏看、錯看交通信號標誌；圖像識別方法先進，識別率高； 並可實現導航軟體的實時更新。


圖1是本發明實施例的原理框圖； 圖2是傾斜畸變圖像校正流程圖； 圖3是實驗圖像前後對比圖； 圖4是本發明的工作流程圖。
具體實施方法
下面結合附圖對本發明的實施方法進行詳細說明 圖l所示的本發明，包括圖像輸入系統、中央處理系統、語音提
示系統、視頻顯示系統，圖像輸入系統與中央處理系統相連，中央處
理系統還分別與語音提示系統、視頻顯示系統相連。 所述的中央處理系統包括
目標圖像截取系統，根據所輸入的圖像計算交通信號牌的邊緣信 息，確定交通信號牌區域的位置，並截取這部分圖片信息內容；
圖像畸變處理系統，將截取部分的圖片信息內容進行圖像校正；
自動識別系統，將校正後的目標圖像分割成若干區域，對各區域 的信號與資料庫中的標準交通圖標圖像進行對比識別，判斷目標圖像， 並從交通信號圖像資料庫匹配出圖像與語音；
交通信號圖像資料庫，包括文字庫、禁令標誌、警告標誌、指示 標誌以及一部分指路標誌和與個標誌相關的具體信息。
所述的目標圖像截取系統與圖像畸變處理系統相連，圖像畸變處 理系統與圖像識別系統相連，圖像識別系統與交通信號圖像資料庫相 連。
所述的自動識別系統還連接有G P S系統。所述的圖像輸入系統是高速攝像機組。
所述的高速攝像機組是兩個及兩個以上高速攝像機，至少對準於 汽車的正前方和右前方。
所述的圖像畸變處理系統採用的畸變校正方法為基於滅點的傾斜 畸變圖像快速校正方法。
所述的G P S系統的導航軟體可通過自動識別系統將與當前識別 出的信息有區別的軟體原有信息更新為當前識別出的信息。
所述的軟體更新方式為自動更新方式或先詢問後更新方式。
本實施例中，圖像輸入系統是高速攝像機組，有三個， 一個安裝 於汽車正前方方向， 一個安裝於右前方方向， 一個安裝於左前方方向。
本實施例所述的圖像截取識別出交通標誌後，將待識別區域截成 一個四邊形，該四邊形完全包含了待識別的交通標誌區域，然後輸入 圖像畸變處理系統。
本實施例中圖像畸變處理系統採用的圖像畸變處理方法是基於滅 點的傾斜畸變圖像快速校正方法。目前常用的校正方法主要有基H o u g 1 1變換的方法、基於主方向檢測的方法和基於字符中心走勢線 的方法等，這種方法在平面扭曲上有一定的作用，但對於空間幾何畸 變的情況就沒什麼作用。
如圖2所示，傾斜畸變車牌圖像校正過程包括三個步驟
a)通過車牌定位算法獲得截取的標誌的四個邊框和頂點，然後 估計傾斜畸變程度，判斷是否需要採用基於滅點的空間校正方法。
b )提取滅點和影滅線，標定相機內參數，計算重建矩陣，將畸 變圖像不規則四邊形中的所有像素點映射到矩形圖像中。由於通過計 算得到的坐標是非整數的，映射得到的矩形圖像中必然存在空格點。
c)為保證校正後圖像特徵的連續性，採用了雙線性灰度插值算 法，根據空格點附近像素點的灰度值來估計該點的灰度
f(x, y) = [f(l， 0)—f(O， 0)]x+[f(0，formula see original document page 8
其中(x， y )是空格點P的相對坐標；(0 ， 0)、(0， 1 )、 (1 ， 0 )禾B ( 1 ， 1 )是位於空格點P周圍四個點的相對坐標，其 灰度值分別是f ( 0 ， 0 )、 f ( 0 ， 1 )、 f ( 1 ， 0 )禾卩f ( 1 ， 1 )。
對畸變處理完的圖片進行低損縮放處理，使其達到跟資料庫的信 息相匹配的大小，便於系統更準確地識別。
利用本文提出的方法抽取了 2 8 3幅的傾斜畸變圖像進行校正實 驗，均收到了良好的效果單幅圖像處理速度小於5秒，校正率達到 了9 0%以上，並且識別率有了較大提高。實驗過程中，校正前後的 實驗圖像如圖3所示。
校正後的圖片輸入自動識別系統，自動識別系統匹配資料庫裡的 信息，如果匹配到相關的信息，則通過視頻顯示系統與語音提示系統 實時提醒駕駛員交通警示。
本發明的實施例中還包括G P S系統模塊，G P S晶片採用採用 上海易羅信息的E 5 8 0模塊，並帶有內置GPS天線和預留的外置 天線接口， GPS晶片通過LVTTL電平的UART通用異步串口 與C PU實現通信，通信波特率為9 6 0 0 b p s 。同時，自動識別 系統通過與原有的導航軟體資料庫對比，如果發現實時交通警示與原 有導航軟體資料庫不能完全匹配，則可通過兩種方式更新導航軟體數 據庫 一種是提醒用戶手動更新， 一種是自動更新。
圖4所示的識別工作流程如下
a) 通過圖象輸入系統，將車輛前方及右前方圖象輸入文字、交 通圖標自動識別系統(中央處理器)；
b) 文字、交通圖標自動識別系統(中央處理器)對輸入的圖象 進行分析，對圖象進行初步檢索，鎖定類似信號牌文字、圖片信息進行分離保存作為待識別的目標圖象1 ;c) 將待識別的目標圖象l進行圖象預處理和畸變處理(圖象攝 入時不同角度造成)目標圖象2;d) 重複步驟a)、 b)、 c )得到目標圖象2 ，。將目標圖象2 ， 輸入視頻顯示系統並與目標圖象2進行對比(真目標互相關信號較強， 假目標的互相關信號很弱，可以通過設定閾值來判斷真假目標圖像， 即當相關結果大於閾值時，識為真目標，小於閾值時，識為假目標)。e) 目標圖象2'為真目標時，系統忽略目標圖象2;f) 將目標圖象2與目標圖象2'分別輸入視頻顯示系統並與自 動識別系統內交通信號圖象進行對比；g) 當目標圖象2為真目標時，語音提示系統播放真目標所關聯 語音信號；h) 當目標圖象2為假目標時，語音提示系統不啟用； i )重複以上步驟。以上列舉的僅是本發明的一個具體實施例。顯然，本發明不限於 以上實施例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發明 公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護 範圍。
權利要求
1、一種車載交通信號牌自動識別警示系統，包括圖像輸入系統、中央處理系統、語音提示系統、視頻顯示系統，其特徵在於，圖像輸入系統與中央處理系統相連，中央處理系統還分別與語音提示系統、視頻顯示系統相連。
2 、根據權利要求1所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的中央處理系統包括-目標圖像截取系統，根據所輸入的圖像計算交通信號牌的邊緣信 息，確定交通信號牌區域的位置，並截取這部分圖片信息內容；圖像畸變處理系統，將截取部分的圖片信息內容進行圖像校正；自動識別系統，將校正後的目標圖像分割成若干區域，對各區域 的信號與資料庫中的標準交通圖標圖像進行對比識別，判斷目標圖像， 並從交通信號圖像資料庫匹配出圖像與語音；交通信號圖像資料庫，包括文字庫、禁令標誌、警告標誌、指示 標誌以及一部分指路標誌和與個標誌相關的具體信息。
3 、根據權利要求2所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的目標圖像截取系統與圖像畸變處理系統相連，圖 像畸變處理系統與圖像識別系統相連，圖像識別系統與交通信號圖像 資料庫相連。
4 、根據權利要求3所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的圖像畸變處理系統釆用的畸變校正方法為基於滅 點的傾斜畸變圖像快速校正方法。
5 、根據權利要求1所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的語音提示系統與中央處理系統相連是與中央處理 系統的自動識別系統相連，所述的視頻顯示系統與中央處理系統相連 是與中央處理系統的圖像畸變處理系統與自動識別系統相連。
6 、根據權利要求1所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的圖像輸入系統是高速攝像機組。
7 、根據權利要求6所述的車載交通信號牌自動識別警示系統，其特徵在於，所述的高速攝像機組是兩個及兩個以上高速攝像機，至 少對準於汽車的正前方和右前方。
8 、根據權利要求1所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，自動識別系統還連接有G P S系統模塊。
9 、根據權利要求8所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的G P S系統模塊的導航軟體可通過自動識別系統 將與當前識別出的信息有區別的軟體原有信息更新為當前識別出的信 息。
10、根據權利要求8所述的車載交通信號牌自動識別警示系統， 其特徵在於，所述的軟體更新方式為自動更新方式或先詢問後更新方 式。
全文摘要
一種車載交通信號牌自動識別警示系統，包括圖像輸入系統、中央處理系統、語音提示系統、視頻顯示系統，所述的圖像輸入系統與中央處理系統相連，中央處理系統還分別與語音提示系統、視頻顯示系統相連。本系統可以準確提示駕駛員實時的路況信息，讓駕駛員輕鬆掌握路況信息，避免漏看、錯看交通信號標誌；圖像識別方法先進，識別率高；並可實現導航軟體的實時更新。
文檔編號G08G1/09GK101630444SQ20091010092
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月6日 優先權日2009年8月6日
發明者斌 王 申請人:杭州六易科技有限公司