基于短程通信的路口行人識別安全控制系統及方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于短程通信的路口行人識別安全控制系統及方法,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上進行邏輯運算，本發明的車與路邊單元通訊控制模塊實時獲取交通狀態信號，經過控制系統判斷信號燈狀態，進而控制行人檢測預警模塊報警。
【專利說明】基于短程通信的路口行人識別安全控制系統及方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車智能交通及主動安全【技術領域】，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，更具體的說就是利用車聯網短程通信技術結合行人圖像處理技術對于運行中緊急發生碰撞事故進行規避。

【背景技術】
[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在駕駛過程中對于十字路口突然出現的行人不能及時做出判斷或者做出錯誤判斷，從而導致碰到異常情況后反應時間過少，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]現有技術中采取一些技術手段來盡量避免這些情況的產生，例如在十字路口路段設置提醒警示牌，對車輛和行人進行慢行警示，這種方法可以起到一定的作用，但是實用性不高；再如在十字路口安排人員執勤，對于車輛和行人進行指揮，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。


【發明內容】

[0004]針對相關【技術領域】文獻和以上現有技術的不足，在大量現有文獻研究和長期在相關領域研發實踐的基礎上，本發明提出“一種控制系統根據十字路口通行的車輛和行人進行識別，判斷行人速度和十字路口信號燈的狀態”，碰到行人穿行會與車輛產生事故的情況后會通過十字路口路邊裝置與車輛進行短程通信，通過聲音來提醒司機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。
[0005]為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的:一種基于短程通信的路口行人識別安全控制系統，該系統包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測預警單元和通訊單元，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上進行邏輯運算；行人檢測預警單元，針對控制單元處理的結果發出報警信息。所述通信單元通過專用短程通信技術與車輛進行即時通訊。
[0007]所述行人檢測預警單元采用語音報警裝置進行語音報警。所述信息采集單元通過專用短程通信技術獲取紅綠燈信息。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、行人信息發送給控制單元；步驟三、信號采集單元采集道路環境信息和交通信號燈狀態信息，發送給控制單元；步驟四、控制單元根據車輛、行人信息和道路環境信息和交通信號燈狀態信息，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生事故的可能；步驟五、當控制單元判斷有發生事故可能，控制單元將預警信號數據發送到行人檢測預警模塊發出報警信號；并通過通訊單元與車輛進行短程通訊，對司機進行聲音提醒。所述步驟二通過獲取信息采集單元圖像和系統自身標準庫圖像識別進行對比，首先對圖像前景和背景進行分割，接著提取HOG(梯度方向直方圖)特征向量，送進訓練好的SVM(支持向量機)分類器中進行識別，先對圖像進行分割，再根據圖像中行人的特征來進行分類過濾，對比得到識別結果。
[0009]本發明具備的有益效果是:1、本發明采用的行人、車輛圖像接收處理系統設置在十字路口上方，可以在行人和車輛行駛方向上及時捕捉到圖像。2、本發明的車與路邊單元通訊控制模塊實時獲取交通狀態信號，經過控制系統判斷信號燈狀態，進而控制行人檢測預警模塊。3、本發明在行人行駛方向與車輛有可能發生碰撞時通過車與路邊單元通訊控制模塊與車輛通訊，進而導致語音報警裝置發出報警，提醒司機。4、本發明結構簡單，成本低廉，工作可靠性和可維護性較強，可以廣泛應用與城市交通中。5、特殊駕駛環境的警示作用很明顯，即使系統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為本發明具體實施例的系統結構圖；
[0011]圖2是本發明具體實施例的運行流程圖；

【具體實施方式】
[0012]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】如所涉及的控制系統，相互間的連接關系，及實施方法，作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0013]參見圖1所示，本發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，該系統包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測預警單元和通訊單元，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上進行邏輯運算；行人檢測預警單元，針對控制單元處理的結果發出報警信息。所述通信單元通過專用短程通信技術與車輛進行即時通訊。所述行人檢測預警單元采用語音報警裝置進行語音報警。所述信息采集單元通過專用短程通信技術獲取紅綠燈信息。所述車輛速度是通過車身車載自動診斷系統直接獲取。
[0014]信息采集單元包括設置在十字路口的多個圖像識別裝置，收集關于待利用所述邏輯結構模型處理的邏輯結構的圖像(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準庫圖像，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準庫圖像，識別進行對比，首先對圖像前景和背景進行分割，接著提取HOG(梯度方向直方圖)特征向量，送進訓練好的SVM(支持向量機)分類器中進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，先對圖像進行分割，再根據圖像中行人的特征來進行分類過濾，對比得到識別結果。紅綠燈信號是通過DSRC專用短程通信技術與路邊單元獲取實時交通信號，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，在車輛到達十字路口時必然與行人相撞造成安全隱患，所以給出預警結果，通知司機并控制車速避免事故發生；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信號，有行人可能與車輛發生事故時控制單元通過通信單元發送信號到車輛，通過聲音提醒司機減速避讓行人，如前方有闖紅燈行人出現安全隱患，行人檢測預警單元會向有可能出現安全事故方向車輛進行群發，通過控制系統綜合車速、信號燈狀態等信息綜合對比后會對可能出現事故隱患的司機進行預警，提醒司機預防事故發生。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)與車輛進行即時通訊。所述語音報警裝置包括語音芯片及相應供電電路。
[0015]參見圖2所示，本發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、行人信息發送給控制單元；步驟三、信號采集單元采集道路環境信息和交通信號燈狀態信息，發送給控制單元；步驟四、控制單元根據車輛、行人信息和道路環境信息和交通信號燈狀態信息，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生事故的可能；步驟五、當控制單元判斷有發生事故可能，控制單元將預警信號數據發送到行人檢測預警模塊發出報警信號；并通過通訊單元與車輛進行短程通訊，對司機進行聲音提醒。所述步驟二通過獲取信息采集單元圖像和系統自身標準庫圖像識別進行對比，首先對圖像前景和背景進行分割，接著提取HOG(梯度方向直方圖)特征向量，送進訓練好的SVM(支持向量機)分類器中進行識別，先對圖像進行分割，再根據圖像中行人的特征來進行分類過濾，對比得到識別結果。
[0016]專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的執行步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現，這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的范圍。
[0017]本發明并不局限于上述特定實施例，在不脫離本發明精神及其實質情況下，本領域的普通技術人員可根據本發明做出各種相應改變和變形，這些相應對本發明進行的修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求保護的范圍當中。
【權利要求】
1.一種基于短程通信的路口行人識別安全控制系統，其特征在于:該系統包括信息采集單元、圖像處理單元、控制單元、行人檢測預警單元和通訊單元，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上進行邏輯運算； 行人檢測預警單元，針對控制單元處理的結果發出報警信息。
2.根據權利要求1所述的安全控制系統，其特征在于:所述通信單元通過專用短程通信技術與車輛進行即時通訊。
3.根據權利要求1所述的安全控制系統，其特征在于:所述行人檢測預警單元采用語音報警裝置進行語音報警。
4.根據權利要求1所述的安全控制系統，其特征在于:所述信息采集單元通過專用短程通信技術獲取紅綠燈信息。
5.根據權利要求1所述的安全控制系統，其特征在于:所述車輛速度是通過車身車載自動診斷系統直接獲取。
6.根據權利要求1-5任意一項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、行人信息發送給控制單元； 步驟三、信號采集單元采集道路環境信息和交通信號燈狀態信息，發送給控制單元； 步驟四、控制單元根據車輛、行人信息和道路環境信息和交通信號燈狀態信息，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生事故的可能； 步驟五、當控制單元判斷有發生事故可能，控制單元將預警信號數據發送到行人檢測預警模塊發出報警信號；并通過通訊單元與車輛進行短程通訊，對司機進行聲音提醒。
7.根據權利要求6所述的安全控制系統，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自身標準庫圖像識別進行對比，首先對圖像前景和背景進行分割，接著提取梯度方向直方圖特征向量，送進訓練好的支持向量機分類器中進行識別，先對圖像進行分割，再根據圖像中行人的特征來進行分類過濾，對比得到識別結果。
【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 優先權日:2014年8月14日
【發明者】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