[發明專利]自動識別道路限速標志的車輛智能方法

無效

• 申請號: 200910047472.1
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101508300A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 張秀彬;焦東升;應俊豪;李國芳
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B60W40/00
• 分類號: B60W40/00;B60W30/14;B60W40/06;G06K9/00;B60R11/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種信息處理技術領域的車輛智能方法，具體是一種自動識別道路限速標志的車輛智能方法。

背景技術

為了道路及車輛的行駛安全，城市道路和高等級公路，尤其是高速公路，均要在每個路段設置車輛限速標志，以便提醒車輛駕駛員控制車速、謹慎駕駛，避免因為超速而造成違法甚至釀成交通事故。然而，當前方車輛較為稀少的時候，車輛駕駛員往往會疏忽自己的駕駛速度，出現超速的現象。盡管隨著科技的進步，許多道路都已安裝了車輛測速監控裝置，但是從其作用效果來看，基本上是屬于懲罰性的技術手段和措施，通過懲罰手段來警告司機必須遵守交通法規，現有的道路測速監控技術不能實時對車輛駕駛員發送警示信息顯然存在著缺乏人性化的先天技術不足。

這就需要通過先進的技術手段予以輔助實現，即，利用一種先進的技術使得所有的車輛具備對公路每個路段限速標志的自動識別功能，同時能夠依據智能識別功能進一步實現對車輛行駛速度的自動控制。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國發明，專利號200510067875.4，專利名稱為：高速公路行車超速全程檢測方法，公開了一種高速公路行車超速全程檢測方法，“從高速公路的入口處到出口處，沿途安裝非測速電子基站，獲取包括車輛經過各個電子基站的時間和電子基站位置編號以及車輛識別信息的全程信息，將全程信息傳遞給出口處的運算處理系統，根據已知各段路程，推算出該車是否超速。”該專利技術的目的在于：“進行全程檢測，使得司機不再存有僥幸心理，遵章限速意識在全程加以強化。”該專利存在三個明顯的不足之處：(1)投資成本巨大，維護、保養困難；(2)嚴重缺乏人性化管理，將所有司機一并視為“必然違法”者，并剝奪了司機的實時駕駛狀態知情權；(3)加重高速公路出口處的處理違法工作量，很可能造成出口處的車輛堵塞。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種自動識別道路限速標志的車輛智能方法，使車輛在行駛過程能夠自動、準確地識別道路上所設置的所有限速標志，并依據限速標志識別結果向駕駛員提供限速信息的同時，向車速操控機構發送限速指令實現車輛自動限速。

本發明是通過以下技術方案實現的，

本發明具體步驟如下：

步驟一，構建硬件系統

給車輛安裝三個針孔攝像頭，第一個針孔攝像頭安裝于車輛前視玻璃框的上沿正中位置，調整安裝角度，用于采集道路前上方設置的限速標志圖像；第二個針孔攝像頭安裝于車輛發動機前罩正中位置，調整安裝角度，用于采集車輛前方路面上的限速標志圖像；第三個針孔攝像頭安裝于右側后視鏡罩靠近右側邊緣的位置，調整安裝角度，用于采集設置在道路右側的限速標志圖像。

本發明的針孔攝像頭，其內核為場效應半導體圖像傳感芯片，是一種場效應半導體圖像傳感器，生成黑白圖像，簡稱CMOS攝像頭；配備遠攝光學鏡頭，視角在20°以內。

硬件系統的工作原理是：信號處理器對三個針孔攝像頭采集到的三幅圖像實時進行處理，在圖像上識別出當前路段對車輛行駛的限速標志，并將限速識別結果轉換成控制指令輸出；當前車速一旦大于限速識別數值時，在控制指令的作用下，車速操控機構能夠實時地減小車輛燃料流量、降低車速，同時警示駕駛員當前超速狀況。

步驟二，建立模板數據庫

模板數據庫包括三類，即：第一類型數據庫，用于存放設置在道路前上方的城市道路限速標志圖像模板；第二類型數據庫，用于存放車輛前方路面上的限速標志圖像模板；第三類型數據庫，用于存放設置在道路右側的限速標志圖像模板。

第一類型數據庫所存放的城市道路限速標志模板，以帶圓圈的阿拉伯數字正視成像為特征；

第二類型數據庫所存放的限速標志圖像模板，以粗字體阿拉伯數字正向斜視成像為特征；

第三類型數據庫所存放的限速標志圖像模板，以帶圓圈的LED顯示數字側向斜視成像為特征；

每一個類型的數據庫均具有同樣的數據庫結構，數據庫結構包含字段變量：限速標志模板圖像、模板圖像幀頭代碼、限速數值、模板匹配率，即數據庫中的每一條記錄均包含<限速標志模板圖像>、<模板圖像幀頭代碼>、<限速數值>、<模板匹配率>四個字段變量的數據。