一种交通信号显示系统、车辆和方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种交通信号显示系统、车辆和方法。

背景技术：

在日常行车过程中，大客车或大货车由于车身高大，经常会遮挡后方车辆驾驶员的视线，在通过路口时，后方车辆驾驶员由于视线被遮挡，无法及时看到路口交通等的信号显示情况，无法及时有效地做出准确行车动作。在此种情况下，驾驶员无法看到信号灯，如果紧跟大客车行车，可能会出现闯红灯的交通违法行为，而如果保持较大车距，知道能看到信号灯的情况下做出行车判断，会极大降低路口的通行效率，极易造成交通拥堵。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种交通信号显示系统、车辆和方法，用于解决日常行车过程中，后方车辆驾驶员的视线受大客车或大货车的车身遮挡，在通过路口时，无法及时获取交通灯信号，无法及时有效地做出准确行车动作的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种交通信号显示系统，包括：传感器、处理器、控制器和显示器；

所述传感器安装在车辆头部正前方，用于采集图像信息，并将所述图像信息输入至所述处理器；

所述处理器用于对所述图像信息进行特征识别，若识别到所述图像信息中包含交通灯，则识别所述交通灯的至少包括颜色的交通灯特征信息，并将所述交通灯特征信息输入至所述控制器；

所述控制器用于控制所述显示器显示所述交通灯特征信息；

所述显示器安装在车身尾部，用于显示所述交通灯特征信息。

可选的，所述传感器为摄像头。

可选的，所述处理器包括交通灯本体识别单元和信号灯颜色识别单元，所述交通灯本体识别单元用于识别图像信息中的交通灯本体，所述信号灯颜色识别单元用于对所述交通灯本体识别单元识别出的交通灯本体内的目标区域进行颜色识别。

可选的，所述处理器还包括噪声处理单元，用于在对所述图像信息进行特征识别前，对所述图像信息进行滤波处理。

可选的，所述处理器还包括存储模块，所述存储模块预先存储有收集到的交通灯样本的数字化信息，用于对所述图像信息进行特征识别时进行特征比对。

可选的，所述交通灯特征信息包括所述交通灯的颜色和闪烁状态。

第二方面，本发明实施例提供了一种车辆，包括第一方面所述的交通信号显示系统。

第三方面，本发明实施例提供了一种交通信号显示方法，应用于如第一方面所述的交通信号显示系统，包括：接收所述传感器采集的图像信息进行特征识别；

若识别到所述图像信息中包含交通灯，则识别所述交通灯的至少包括颜色的交通灯特征信息；

将所述交通灯特征信息输入至所述控制器；

所述控制器控制所述显示器显示所述交通灯特征信息。

可选的，所述接收所述传感器采集的图像信息进行特征识别包括：

识别所述图像信息中的交通灯本体；

对所述交通灯本体内的目标区域进行颜色识别；

其中，所述识别所述图像信息中的交通灯本体包括：

对所述交通灯是否为长方形结构的识别、对所述长方形结构的主体是否为黑色的识别以及对所述长方形结构内部是否有圆形非黑色区域的识别。

可选的，所述对所述交通灯本体内的目标区域进行颜色识别、所述对所述长方形结构的主体是否为黑色的识别以及所述对所述长方形结构内部是否有圆形非黑色区域的识别采用了hsv识别方法。

在本发明实施例中，应用在大客车或大货车等高大车型的交通信号显示系统，能够实时显示前方交通灯包括颜色及闪烁状态的特征信息给后方车辆驾驶员，保证车辆驾驶过程的安全性，提高了路口通行效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种交通信号显示系统的架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种交通信号显示系统的传感器安装位置示意图；

图3为本发明实施例提供的一种交通信号显示系统的显示器安装位置示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种交通信号显示系统的架构示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种交通信号显示方法的流程示意图；

1车辆；101传感器；102：显示器；2后方车辆；201：后方车辆驾驶员；3交通灯；

4处理器；401噪声处理单元；402交通灯本体识别单元；403信号灯颜色识别单元；404存储模块；5控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明提供一种交通信号显示系统，包括：传感器101、处理器4、控制器5和显示器102；

所述传感器101安装在车辆1头部正前方，用于采集图像信息，并将所述图像信息输入至所述处理器4；

所述处理器4用于对所述图像信息进行特征识别，若识别到所述图像信息中包含交通灯3，则识别所述交通灯3的至少包括颜色的交通灯特征信息，并将所述交通灯特征信息输入至所述控制器5；

所述控制器5用于控制所述显示器102显示所述交通灯特征信息；

所述显示器102安装在车身尾部，用于显示所述交通灯特征信息。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述传感器101为摄像头。

本发明实施例中，车辆在行驶到交通灯前方时，摄像头实时采集到前方图像，并实时传输给图像处理器。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述处理器4包括交通灯本体识别单元402和信号灯颜色识别单元403，所述交通灯本体识别单元402用于识别图像信息中的交通灯本体，所述信号灯颜色识别单元403用于对所述交通灯本体识别单元402识别出的交通灯本体内的目标区域进行颜色识别。

本发明实施例中，将交通灯特征识别分为本体识别和交通灯颜色识别，依据交通灯通常为黑色的长条形结构，横向或者竖向布置，方形框架内布置三个圆形的灯组模块，并且交通灯在工作过程中始终会有一个灯组模块是亮的对其进行判定和识别，方法简便且识别效率高，准确性好。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述处理器4还包括噪声处理单元401，用于在对所述图像信息进行特征识别前，对所述图像信息进行滤波处理。

本发明实施例中，噪声处理单元对图像信号进行滤波处理，包括中值滤波和高通滤波，以得到图像稳定、线条清晰的视频图像信息，为后续进行交通灯特征识别做准备。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述处理器4还包括存储模块404，所述存储模块404预先存储有收集到的交通灯样本的数字化信息，用于对所述图像信息进行特征识别时进行特征比对。

本发明实施例中，存储模块预存有预先收集到的多种交通灯样本的数字化信息，均对上述交通灯的三大特征进行了标记，使得交通灯本体识别单元在接到图像信号后，通过在存储模块中进行特征搜索和对比，快速高效地识别图像中是否存在交通灯。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述交通灯特征信息包括所述交通灯的颜色和闪烁状态。

本发明实施例中，通过识别交通灯本体并记录当前颜色及闪烁状态，实时显示给大型车辆后方的小汽车驾驶员，有利于小汽车驾驶员进行下一步车辆行驶行为的判断。

本发明实施例中，应用在大客车或大货车等高大车型的交通信号显示系统，能够实时显示前方交通灯包括颜色及闪烁状态的特征信息给后方车辆驾驶员，保证车辆驾驶过程的安全性，提高了路口通行效率。

请参见图4，本发明还提供一种车辆，包括上述任一实施例所述的交通信号显示系统，本发明所有装置安装在大客车或者大货车等具有高大车身的车辆上。

在本发明一些实施例中，请参见图2，传感器101安装在汽车的前挡风玻璃上方，位于玻璃的内侧，靠近车辆1顶盖的区域，传感器101朝向车辆1的正前方，此处挡风玻璃是透明的，没有黑漆遮挡；

处理器4和控制器5集成在车身控制模块内；

请参见图3，显示器102安装在车身尾部的挡风玻璃下方，位于车外侧，由点阵led显示板组成，可显示文字，文字可现实红黄绿三种颜色，分别对应交通等信号颜色。

在本发明实施例中，大客车或大货车等高大车型配备有交通信号显示系统，能够实时显示前方交通灯包括颜色及闪烁状态的特征信息给后方车辆驾驶员，保证车辆驾驶过程的安全性，提高了路口通行效率。

请参考图5，本发明还提供了一种交通信号显示方法，应用于如上述任一实施例所述的交通信号显示系统，包括：

步骤31：接收所述传感器采集的图像信息进行特征识别；

步骤32：若识别到所述图像信息中包含交通灯，则识别所述交通灯的至少包括颜色的交通灯特征信息；

步骤33：将所述交通灯特征信息输入至所述控制器；

步骤34：所述控制器控制所述显示器显示所述交通灯特征信息。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述接收所述传感器采集的图像信息进行特征识别包括：

识别所述图像信息中的交通灯本体；

对所述交通灯本体内的目标区域进行颜色识别；

其中，所述识别所述图像信息中的交通灯本体包括：

对所述交通灯是否为长方形结构的识别、对所述长方形结构的主体是否为黑色的识别以及对所述长方形结构内部是否有圆形非黑色区域的识别。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述对所述交通灯本体内的目标区域进行颜色识别、所述对所述长方形结构的主体是否为黑色的识别以及所述对所述长方形结构内部是否有圆形非黑色区域的识别采用了hsv识别方法。

本发明实施例中，采用了hsv识别方法，h为色调，s为饱和度，v为明度，进行颜色识别。其中，红色h＝0°，黄色h＝60°，绿色h＝120°，黑色v＝0％，利用hsv颜色显示受环境影响较小的特点，优化了交通灯特征信息的显示。

在本发明的一些实施例中，可选的，所述显示所述交通灯特征信息包括显示所述交通灯当前颜色或代表所述当前颜色的文字中的至少之一，及所述交通灯当前的闪烁状态。

本发明实施例中，显示器显示当前交通灯颜色的文字，方便色弱患者通过文字读取直接识别信号灯颜色；显示器显示当前交通灯的闪烁状态，有利于后方车辆驾驶员了解车况，保证车辆驾驶过程的安全性，也提高了路口通行效率。

在本发明的一些实施例中，所述识别所述图像信息中的交通灯本体可以是处理器接收到所述图像信号后，在预先存储有收集到的交通灯样本的数字化信息的存储模块中进行交通灯特征搜索和比对，判断所述图像信号是否包含交通灯本体，也可以直接通过交通灯本体识别单元直接识别所述图像信号的特征是否满足预设条件。

在本发明实施例中，提供了一种交通信号显示方法，应用于大客车或大货车等高大车型上，能够实时显示前方交通灯包括颜色及闪烁状态的特征信息给后方车辆驾驶员，保证车辆驾驶过程的安全性，提高了路口通行效率。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。