一種基於攝像裝置的紅綠燈識別測距與控制系統的製作方法

2023-08-10 23:29:06

本發明屬於工程用車管理技術領域，涉及一種基於攝像裝置的紅綠燈識別測距與控制系統。

背景技術：

當前，國內許多城市都在興建或計劃興建地鐵交通設施，為了解決地鐵盾構施工中採掘機械與運輸機械發展不協調這一矛盾，需要大量的運輸渣土、泥漿及其它雜物的車輛。渣土車夜間行駛、超載超限、不密封運輸和違法行駛是全國性的通病，也成為城市管理的頑疾之一，這一現象長期得不到解決，嚴重汙染了城市環境，破壞了交通秩序，擾亂了居民的生活。

目前對城市渣土車的監管以人為監管為主，即靠司機個人的自覺性，當產生超速、超載、偏離路線、異地卸載、重量變化超範圍時，現有的監控設備無法將渣土車的實時情況傳輸到監管中心；管理部門也無法對渣土車進行有效的管理與監控；如發生渣土車違規的情況，不能提供科學有效的判斷依據，如採用人為執法，成本太高，不利於推廣；只有利用科技手段，才能實現城市渣土車的長效管理。

目前大量存在渣土車違反交通規則、闖紅燈等情況，為了對渣土車闖紅燈行為進行識別和控制，需要提出實用、有效的辦法。現檢索到專利文獻「一種汽車防闖紅燈的控制裝置」（cn201110455329.3），該專利主要用於無人駕駛汽車方面的研究，該專利公開了包括攝像器件、車速傳感器、剎車執行機構、汽車控制器、與汽車控制器、連接的視頻識別單元，視頻識別單元用於提取攝像器件內的視頻圖像信息並對該視頻圖像信息進行識別，在確認為紅綠燈時識別紅綠狀態、倒計時時間和計算本車頭與斑馬線之間的距離，汽車控制器用於接收視頻識別單元輸送的上述紅綠狀態、倒計時時間的信息以及車速傳感器輸送的車速信息並進行綜合判斷是否控制剎車執行機構進行剎車。該專利中，通過計算車頭和斑馬線之間的距離來判斷是否闖紅燈，同時直接控制剎車對車輛執行剎車以禁止車輛闖紅燈。但是在渣土車領域，車輛重量很大，多達40至50噸，無法直接剎車，而需要在判斷闖紅燈行為後進行限速控制，或acc關閉後無法再次發動的鎖車控制。同時，渣土運輸的很多郊區道路斑馬線不明顯或者沒有斑馬線，識別斑馬線困難。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種基於攝像裝置的紅綠燈識別測距與控制系統，本發明系統通過在車頭安裝攝像裝置，拍攝前方道路畫面，並識別畫面中的交通信號燈，根據畫面像素值計算出車輛距離交通信號燈的實時空間距離，可對司機闖紅燈的行為進行預防和制止，有利於維護交通秩序。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種基於攝像裝置的紅綠燈識別測距與控制系統，包括主機，以及與主機連接的視頻識別裝置，視頻識別裝置用於拍攝車輛前方道路畫面，分辨前方是否存在交通信號燈，若存在則識別交通信號燈的狀態，同時根據視頻畫面中交通信號燈的像素值計算車輛距離交通信號燈的實時空間距離，並將兩者之間連續縮短的空間距離值發送至主機；主機結合前方交通信號燈的狀態信息，根據預設置的闖紅燈距離臨界值，對比車輛與交通信號燈之間的空間距離的漸變數值判斷車輛是否會闖紅燈。

本發明進一步限定的技術方案是：

前述主機還連接ecu，主機若判斷出車輛將會闖紅燈，則通過ecu對車輛進行控制。

前述主機還連接雲平臺，主機可將車輛是否會闖紅燈的判斷結果發送至雲平臺，雲平臺可向主機反饋命令指令，通過主機連接ecu對車輛進行控制。

前述視頻識別裝置包括視頻獲取模塊和視頻識別模塊，視頻獲取模塊用於拍攝車輛的前方道路畫面，視頻識別模塊用於對獲取的畫面進行分析計算。

前述視頻識別模塊包括紅綠燈識別模塊和像素值分析模塊，紅綠燈識別模塊用於對獲取的畫面中的交通信號燈狀態；像素值分析模塊用於對獲取的畫面中的交通信號燈像素值進行計算，從而得出交通信號燈與車輛之間的空間距離。

前述主機包括數據處理模塊、無線通訊模塊和控制模塊，無線通訊模塊用於接收和發送數據信息，數據處理模塊用於對接收到的數據信息進行分析處理，控制模塊用於連接ecu對車輛進行控制。

進一步的，

前述主機可通過ecu對車輛進行限速或鎖車。

前述視頻識別裝置與主機採用有線或無線的方式進行數據傳輸；主機與ecu通過有線的方式進行數據傳輸。

前述主機和雲平臺通過無線的方式進行數據傳輸。

本發明的有益效果是：

本發明系統通過在車頭安裝攝像裝置，拍攝前方道路畫面，識別畫面中的交通信號燈，根據畫面像素值分析計算得出車輛距離前方交通信號燈的實時空間距離，以及識別出交通信號燈的狀態，並將空間距離值和交通信號燈的狀態信息發送至主機；隨著車輛不斷向前行駛，該車輛距離前方交通信號燈距離也越來越近，主機不斷獲得連續變化的實時空間距離值，同時對車輛是否會闖紅燈進行判斷，若會闖紅燈，則通過ecu對車輛進行限速或鎖車，對司機闖紅燈的行為進行預防和制止，有利於維護交通秩序。

附圖說明

圖1為本發明的原理示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供一種基於攝像裝置的紅綠燈識別測距與控制系統，如圖1所示，一種基於攝像裝置的紅綠燈識別測距與控制系統，包括主機，以及與主機連接的視頻識別裝置，視頻識別裝置用於拍攝車輛前方道路畫面，分辨前方是否存在交通信號燈，若存在則識別交通信號燈的狀態，同時根據視頻畫面中交通信號燈的像素值計算車輛距離交通信號燈的實時空間距離，並將兩者之間連續縮短的空間距離值發送至主機；主機結合前方交通信號燈的狀態信息，根據預設置的闖紅燈距離臨界值，對比車輛與交通信號燈之間的空間距離的漸變數值判斷車輛是否會闖紅燈。

前述主機還連接ecu，主機若判斷出車輛將會闖紅燈，則通過ecu對車輛進行控制。前述主機還連接雲平臺，主機可將車輛是否會闖紅燈的判斷結果發送至雲平臺，雲平臺可向主機反饋命令指令，通過主機連接ecu對車輛進行控制。前述視頻識別裝置包括視頻獲取模塊和視頻識別模塊，視頻獲取模塊用於拍攝車輛的前方道路畫面，視頻識別模塊用於對獲取的畫面進行分析計算。

前述視頻識別模塊包括紅綠燈識別模塊和像素值分析模塊，紅綠燈識別模塊用於對獲取的畫面中的交通信號燈狀態；像素值分析模塊用於對獲取的畫面中的交通信號燈像素值進行計算，從而得出交通信號燈與車輛之間的空間距離。前述主機包括數據處理模塊、無線通訊模塊和控制模塊，無線通訊模塊用於接收和發送數據信息，數據處理模塊用於對接收到的數據信息進行分析處理，控制模塊用於連接ecu對車輛進行控制。

前述主機可通過ecu對車輛進行限速或鎖車。前述視頻識別裝置與主機採用有線或無線的方式進行數據傳輸；主機與ecu通過有線的方式進行數據傳輸。前述主機和雲平臺通過無線的方式進行數據傳輸。

本實施例系統通過在車頭安裝攝像裝置，拍攝前方道路畫面，識別畫面中的交通信號燈，根據畫面像素值分析計算得出車輛距離前方交通信號燈的實時空間距離，以及識別出交通信號燈的狀態，並將空間距離值和交通信號燈的狀態信息發送至主機；隨著車輛不斷向前行駛，該車輛距離前方交通信號燈距離也越來越近，主機不斷獲得連續變化的實時空間距離值，同時對車輛是否會闖紅燈進行判斷，若會闖紅燈，則通過ecu對車輛進行限速或鎖車，對司機闖紅燈的行為進行預防和制止，有利於維護交通秩序。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內。