专利名称：基于计算机视觉的限速标志信息车辆辅助驾驶系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能交通的车辆安全辅助驾驶领域，特别是基于计 算机视觉的安全辅助驾驶技术。
背景技术：
城市化进程的加快，加速了城市路网建设的变更，引发了限速标志 信息的空间位置和属性信息的变更，同时，为了综合天气状况和路况的 实际情况，更多的限速标志被设立成可变的限速标志，这些都使得利用
GPS定位和GIS数据查询的技术手段实现提示驾驶员前方限速标志的功能 无法实现，驾驶员的辅助信息成为提高交通安全的一个重要因素。目前 市场上尚没有针对交通标志限速标志的检测识别的车载装置出现。市场 上的车载装置，多是针对导航信息服务的，即通过GPS确定的位置信息， 比对GIS数据库中的路段信息，提示相应的限速信息，以减少违章提高 安全。该类装置有两个主要缺点， 一是此类装置的数据更新，多是通过 网上下载的方式来获得，数据更新受GIS系统数据库更新周期的限制， 不能及时对日益发展的城市道路交通现状进行跟踪；二是此类装置针对 路段上根据实时天气情况设置的很多动态可变限速交通标志，不能提供 任何有益信息。因此市场上迫切需求有能够快速自动采集、检测识别限 速标志属性信息的安全辅助驾驶系统。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于计算机视觉的限速标志信息车辆 辅助驾驶系统，以解决利用视频技术、图像处理以及模式识别技术，实 现实时检测、识别交通限速标志，并利用图像显示以及语音播报的方式 向驾驶员提供预警信息的技术问题。
本实用新型所述的一种基于计算机视觉的限速标志信息车辆辅助驾 驶系统实现实现上述目的的技术方案如下
它主要由图像采集系统、供目标检测识别的车载处理器系统、预警 控制系统和电源系统构成；图像采集系统由图像传感器、图像采集卡组 成，图像采集卡的输出端接车载处理器系统的输入端；预警控制系统由 图像显示和语音播报模块组成，所述的图像显示和语音播报模块的输入 端接车载处理器系统的输出端；所述图像传感器安装在检测车辆顶部位 置。
如上所述的一种基于计算机视觉的限速标志信息车辆辅助驾驶系统，所述的图像采集系统由面阵图像采集设备组成。
本实用新型是为车辆的安全辅助驾驶系统服务开发的。本实用新型 能够实现实时检测识别道路交通环境中的限速标志的功能，并以图像显 示和语音播报的方式提示驾驶员前方的真实限速标志，使汽车在规定的
车速范围内行驶，减少超速行驶，提高交通安全。弥补了市场上利用GPS (全球定位系统Global Positioning System)定位和GIS (地理信息系 统Geographic Information System)数据查询技术手段提示前方限速丰示 志不能实现对可变限速标志进行是正确播报的缺点，为驾驶员的安全辅 助驾驶提供了有力的技术支持以及保证。
图1是本实用新型的系统硬件组成框图。
图2是本实用新型的车载处理器系统功能原理框图。
具体实施方式
本实用新型主要由安装在检测车辆上的车载处理器系统、图像采集 系统及其预警控制系统、电源系统等构成。车载处理器系统、图像采集 系统为车载系统设备，预警控制系统是人机交互界面，它们的硬件组成 关系参见图1。其主要功能由两部分，一个是图像采集以及目标检测识别， 另一个是预警显示与播报。其中图像采集以及目标检测识别主要由面阵 视觉系统及其计算机处理模块组成。预警控制模块主要由图像显示子模 块和语音播报子模块组成。
其基本工作原理和工作过程如下面阵图像采集设备采集车辆行驶时 道路环境的图像数据，并输出至车载处理器系统。图像处理单元利用图 像处理和模式识别的相关算法，对图像序列中每一帧图像上的限速标志 进行检测识别。 一旦检测识别到标志，将触发车载图像显示和语音播报 模块，以图形的形式在车内闪动显示对应的限速标志，同时也以语音的 形式自动报警，提醒驾驶员在规定的车速范围内行驶，减少超速行驶， 提高交通安全。
数据采集传感器以及预警设备受控于车载处理器系统。系统工作对， 车辆匀速行驶。
图像采集以及目标检测识别模块主要由面阵视觉系统及其计算机系 统中的图像处理单元组成。在检测车辆顶部位置安装面阵摄像机系统， 将图像数据采集到车载处理器系统中。车载处理器系统的图像处理单元 的主要功能见图2，对视频图像中的交通标志进行自动检测以及识别，并 记录相关信息；算法主要由以下几个部分组成预处理部分进行去噪等 处理；标志检测部分首先进行图像增强；然后对图像中连通的轮廓信息 进行验证，对候选区域进行标定；其次，对标定的候选区域进行校验， 判断是否要保留候选区域作为最终的检测区域；最后识别部分对确定的
4候选区域进行识别，记录属性信息，并触发预警控制模块。
预警控制模块实现人机交互的功能，以声和光两种方式同时向驾驶员 提供限速信息。检测并识别到限速标志后，触发图像显示和语音播报模 块，以图形的形式在车内闪动，显示相应的限速标志，同时也以语音的 形式自动报警，提醒驾驶员在规定的车速范围内行驶，减少超速行驶， 提高交通安全。
权利要求1、一种基于计算机视觉的限速标志信息车辆辅助驾驶系统，其特征在于它主要由图像采集系统、供目标检测识别的车载处理器系统、预警控制系统和电源系统构成；图像采集系统由图像传感器、图像采集卡组成，图像采集卡的输出端接车载处理器系统的输入端；预警控制系统由图像显示和语音播报模块组成，所述的图像显示和语音播报模块的输入端接车载处理器系统的输出端；所述图像传感器安装在检测车辆顶部位置。
2、 如权利要求1所述的一种基于计算机视觉的限速标志信息车辆辅助驾驶系统，其特征在于所述的图像采集系统由面阵图像采集设备组成。
专利摘要本实用新型公开了一种基于计算机视觉的限速标志信息车辆辅助驾驶系统，其特征在于它主要由图像采集系统、供目标检测识别的车载处理器系统、预警控制系统和电源系统构成；图像采集系统由图像传感器、图像采集卡组成，图像采集卡的输出端接车载处理器系统的输入端；预警控制系统由图像显示和语音播报模块组成，所述的图像显示和语音播报模块的输入端接车载处理器系统的输出端；所述图像传感器安装在检测车辆顶部位置。本实用新型能够实现实时检测识别道路交通环境中的限速标志的功能，并以图像显示和语音播报的方式提示驾驶员前方的真实限速标志，使汽车在规定的车速范围内行驶，减少超速行驶，提高交通安全。
文档编号B60K31/00GK201268230SQ20082012263
公开日2009年7月8日 申请日期2008年9月22日 优先权日2008年9月22日
发明者仲崇波, 刘清彬, 张春雨, 斌 李, 琪 王, 蕾 蔡 申请人:交通部公路科学研究所