基于短程通信的路口行人識別安全控制系統(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，通過獲取識別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對比得到識別結(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燈時間的信息基礎(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)時獲取交通狀態(tài)信號，經(jīng)過控制系統(tǒng)判斷信號燈狀態(tài)，進(jìn)而控制行人檢測預(yù)警模塊報警。
【專利說明】基于短程通信的路口行人識別安全控制系統(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)在駕駛過程中對于十字路口突然出現(xiàn)的行人不能及時做出判斷或者做出錯誤判斷，從而導(dǎo)致碰到異常情況后反應(yīng)時間過少，造成各種交通安全事故隱患。不僅給人民生命財產(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)行識別，判斷行人速度和十字路口信號燈的狀態(tài)”，碰到行人穿行會與車輛產(chǎn)生事故的情況后會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，通過獲取識別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對比得到識別結(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燈時間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算；行人檢測預(yù)警單元，針對控制單元處理的結(jié)果發(fā)出報警信息。所述通信單元通過專用短程通信技術(shù)與車輛進(jìn)行即時通訊。
[0007]所述行人檢測預(yù)警單元采用語音報警裝置進(jìn)行語音報警。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診斷系統(tǒng)直接獲取。
[0008]一種基于短程通信的路口行人識別安全控制方法，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、信號采集單元采集道路環(huán)境信息和交通信號燈狀態(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)警信號數(shù)據(jù)發(fā)送到行人檢測預(yù)警模塊發(fā)出報警信號；并通過通訊單元與車輛進(jìn)行短程通訊，對司機(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)庫圖像識別進(jìn)行對比，首先對圖像前景和背景進(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)行識別，先對圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對比得到識別結(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)時獲取交通狀態(tài)信號，經(jīng)過控制系統(tǒng)判斷信號燈狀態(tài)，進(jìn)而控制行人檢測預(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)致語音報警裝置發(fā)出報警，提醒司機(jī)。4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，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]下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本發(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，通過獲取識別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對比得到識別結(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燈時間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算；行人檢測預(yù)警單元，針對控制單元處理的結(jié)果發(fā)出報警信息。所述通信單元通過專用短程通信技術(shù)與車輛進(jìn)行即時通訊。所述行人檢測預(yù)警單元采用語音報警裝置進(jìn)行語音報警。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圖像識別裝置，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，行人速度通過等時間差行人圖像處理獲得，通過獲取識別裝置圖像和裝置自身標(biāo)準(zhǔn)庫圖像，識別進(jìn)行對比，首先對圖像前景和背景進(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)，而對于工程方法，同樣地，先對圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對比得到識別結(jié)果。紅綠燈信號是通過DSRC專用短程通信技術(shù)與路邊單元獲取實(shí)時交通信號，車輛速度是通過車身OBD直接獲取。如信號燈顯示綠燈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燈控制器獲取信號燈狀態(tài)信號，有行人可能與車輛發(fā)生事故時控制單元通過通信單元發(fā)送信號到車輛，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，行人檢測預(yù)警單元會向有可能出現(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、信號燈狀態(tài)等信息綜合對比后會對可能出現(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)行即時通訊。所述語音報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、信號采集單元采集道路環(huán)境信息和交通信號燈狀態(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)警信號數(shù)據(jù)發(fā)送到行人檢測預(yù)警模塊發(fā)出報警信號；并通過通訊單元與車輛進(jìn)行短程通訊，對司機(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)庫圖像識別進(jìn)行對比，首先對圖像前景和背景進(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)行識別，先對圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對比得到識別結(jié)果。
[0016]專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，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)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(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，通過獲取識別裝置圖像處理與裝置自身特征圖像對比得到識別結(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燈時間的信息基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯運(yùn)算； 行人檢測預(yù)警單元，針對控制單元處理的結(jié)果發(fā)出報警信息。
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:所述行人檢測預(yù)警單元采用語音報警裝置進(jìn)行語音報警。
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、信號采集單元采集道路環(huán)境信息和交通信號燈狀態(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)警信號數(shù)據(jù)發(fā)送到行人檢測預(yù)警模塊發(fā)出報警信號；并通過通訊單元與車輛進(jìn)行短程通訊，對司機(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)庫圖像識別進(jìn)行對比，首先對圖像前景和背景進(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)行識別，先對圖像進(jìn)行分割，再根據(jù)圖像中行人的特征來進(jìn)行分類過濾，對比得到識別結(jié)果。
【文檔編號】G08G1/09GK104134360SQ201410400723
【公開日】2014年11月5日 申請日期: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 申請人:奇瑞汽車股份有限公司