一种基于FasterRCNN的红绿灯无人驾驶辅助装置及方法与流程

文档序号:15463708发布日期:2018-09-18 18:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于Faster RCNN的红绿灯无人驾驶辅助装置及方法,包括塑料装置外壳、广角摄像头、显示屏(蜂鸣器)提醒模块、运行图像处理和红绿灯识别主程序的树莓派3B+。其特征在于:基于可旋转的机械结构设计的广角摄像头,实时采集完图像后,经过内置深度学习系统的树莓派主控进行处理,得到的红绿灯结果通过显示屏和语音进行提示。

2.根据权利要求1所述的装置设计,其特征在于:所述的装置摄像头支架可以进行360°旋转和弯曲,便于不同位置的安装。装置外壳的左侧留有内置电池充电口、USB接口和开关机的开孔,外壳的正面留出液晶显示屏的开孔。为了防止显示屏损坏,显示屏正面附有一层透明玻璃。

3.根据权利要求1所述的广角摄像头,其特征在于:摄像头拍摄的水平可视角度在120°以上,可以观测到车前更广阔的场景。摄像头分辨率在640×480和1280×960之间,帧率不低于25fps,采用标准USB接口连接主控,UVC协议,免驱动安装。

4.根据权利要求1所述的显示屏和蜂鸣器提示模块,其特征在于:所述OLED显示屏尺寸为1.3寸,可以使用I2C或SPI接口通信,分辨率为128×64,工作电压为3.3V。所述蜂鸣器内部自带震荡源。

5.根据权利要求1所述的主控版,其特征在于:所述的主控板采用树莓派Model 3B+,搭载官方最新的Raspbian操作系统。装置内部放置一块3.7V 3800mAh的mini电池,用于给树莓派供电,最大输出电流1.4A,持续使用可以保证8小时左右的续航。

6.一种基于RCNN的红绿灯自动识别方法,其包括以下步骤:

a.开启装置时,自动启动树莓派上运行的基于TensorFlow框架的Python识别程序,程序会加载预先训练好的Faster RCNN神经网络模型,等待模型加载完毕后,会自动打开摄像头。

b.当摄像头开始采集图像时,系统开始稳定运行。摄像头采集的图像需要进行预处理操作来加快处理速度和减少耗时,预处理操作包括将图片统一缩放到320×240的分辨率,并用3×3的高斯核进行滤波平滑处理,预处理后的图片送入深度神经网路。

c.当使用RCNN深度神经网络处理图像时,RCNN会对图像中的红绿灯位置进行定位,并返回红绿灯区域外接矩BB(Bounding Box)的四个坐标点。为了防止误判,通过外接矩的面积、在图像中的位置进行二次筛选,排除掉一定的负样本。通过这些坐标点,从原图中裁剪出可能的红绿灯区域,进行最后的确定与识别。

d.当使用Lab颜色空间进行红绿灯识别时,将剪切后的图像从BGR颜色空间转到Lab颜色空间后,单独提取出a通道,红灯的a通道将会是一块很亮的区域,而绿灯的a通道则是很暗的区域,如果没有很亮或很暗的区域,则说明不是红绿灯区域。这样就可以识别最终的红绿灯结果。

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