基于摄像装置的红绿灯及斑马线识别与控制系统的制作方法

本实用新型属于工程用车管理技术领域，涉及一种基于摄像装置的红绿灯及斑马线识别与控制系统。

背景技术：

当前，国内许多城市都在兴建或计划兴建地铁交通设施，为了解决地铁盾构施工中采掘机械与运输机械发展不协调这一矛盾，需要大量的运输渣土、泥浆及其它杂物的车辆。渣土车夜间行驶、超载超限、不密封运输和违法行驶是全国性的通病，也成为城市管理的顽疾之一，这一现象长期得不到解决，严重污染了城市环境，破坏了交通秩序，扰乱了居民的生活。

目前对城市渣土车的监管以人为监管为主，即靠司机个人的自觉性，当产生超速、超载、偏离路线、异地卸载、重量变化超范围时，现有的监控设备无法将渣土车的实时情况传输到监管中心；管理部门也无法对渣土车进行有效的管理与监控；如发生渣土车违规的情况，不能提供科学有效的判断依据，如采用人为执法，成本太高，不利于推广；只有利用科技手段，才能实现城市渣土车的长效管理。

目前大量存在渣土车违反交通规则、闯红灯等情况，为了对渣土车闯红灯行为进行识别和控制，需要提出实用、有效的办法。现检索到专利文献“一种汽车防闯红灯的控制装置”（CN201110455329.3），该专利主要用于无人驾驶汽车方面的研究，该专利公开了包括摄像器件、车速传感器、刹车执行机构、汽车控制器、与汽车控制器、连接的视频识别单元，视频识别单元用于提取摄像器件内的视频图像信息并对该视频图像信息进行识别，在确认为红绿灯时识别红绿状态、倒计时时间和计算本车头与斑马线之间的距离，汽车控制器用于接收视频识别单元输送的上述红绿状态、倒计时时间的信息以及车速传感器输送的车速信息并进行综合判断是否控制刹车执行机构进行刹车。该专利中，通过计算车头和斑马线之间的距离来判断是否闯红灯，同时直接控制刹车对车辆执行刹车以禁止车辆闯红灯。但是在渣土车领域，车辆重量很大，多达40至50吨，无法直接刹车，而需要在判断闯红灯行为后进行限速控制，或ACC关闭后无法再次发动的锁车控制。同时，渣土运输的很多郊区道路斑马线不明显或者没有斑马线，识别斑马线困难。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于摄像装置的红绿灯及斑马线识别与控制系统，本实用新型系统通过在车头安装摄像装置，拍摄前方道路画面，并识别画面中的交通信号灯和斑马线，根据画面像素值计算出车辆距离斑马线的实时空间距离，可对司机闯红灯的行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于摄像装置的红绿灯及斑马线识别与控制系统，包括主机，以及与主机连接的视频识别装置，视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在交通信号灯和斑马线，若存在则识别交通信号灯的状态，同时根据视频画面中斑马线的像素值计算车辆距离斑马线的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至主机；主机结合前方交通信号灯的状态信息，根据预设置的闯红灯距离临界值，对比车辆与斑马线之间连续缩短的空间距离值，判断车辆是否会闯红灯。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

前述主机还连接ECU，主机若判断出车辆将会闯红灯，则通过ECU对车辆进行控制。

前述主机还连接云平台，主机可将车辆是否会闯红灯的判断结果发送至云平台，云平台可向主机反馈命令指令，通过主机连接ECU对车辆进行控制。

前述视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算。

前述视频识别模块包括红绿灯识别模块和斑马线识别模块，红绿灯识别模块用于对获取的画面中的交通信号灯状态；斑马线识别模块用于对获取的画面中的斑马线距离车辆的空间距离进行分析计算。

前述主机包括数据处理模块、无线通讯模块和控制模块，无线通讯模块用于接收和发送数据信息，数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，控制模块用于连接ECU对车辆进行控制。

进一步的，

前述主机可通过ECU对车辆进行限速或锁车。

前述视频识别装置与主机采用有线或无线的方式进行数据传输；主机与ECU通过有线的方式进行数据传输。

当交通信号灯状态为红灯时，并且车辆与斑马线之间的空间距离值由正数变为负数时，则判定车辆为闯红灯。

前述主机和云平台通过无线的方式进行数据传输。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型系统通过在车头安装摄像装置，拍摄前方道路画面，识别画面中的交通信号灯和斑马线，根据画面像素值分析计算得出车辆距离前方斑马线的实时空间距离，以及识别出交通信号灯的状态，并将空间距离值和交通信号灯的状态信息发送至主机；随着车辆不断向前行驶，该车辆距离前方斑马线距离也越来越近，主机不断获得连续变化的实时空间距离值，同时对车辆是否会闯红灯进行判断，若会闯红灯，则通过ECU对车辆进行限速或锁车，对司机闯红灯的行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图一；

图2为本实用新型的原理示意图二。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种基于摄像装置的红绿灯及斑马线识别与控制系统，如图1所示，包括主机，以及与主机连接的视频识别装置，视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在交通信号灯和斑马线，若存在则识别交通信号灯的状态，同时根据视频画面中斑马线的像素值计算车辆距离斑马线的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至主机；主机结合前方交通信号灯的状态信息，根据预设置的闯红灯距离临界值，对比车辆与斑马线之间连续缩短的空间距离值，判断车辆是否会闯红灯。

如图2所示，前述主机还连接ECU，主机若判断出车辆将会闯红灯，则通过ECU对车辆进行控制。前述主机还连接云平台，主机可将车辆是否会闯红灯的判断结果发送至云平台，云平台可向主机反馈命令指令，通过主机连接ECU对车辆进行控制。前述视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算。

前述视频识别模块包括红绿灯识别模块和斑马线识别模块，红绿灯识别模块用于对获取的画面中的交通信号灯状态；斑马线识别模块用于对获取的画面中的斑马线距离车辆的空间距离进行分析计算。前述主机包括数据处理模块、无线通讯模块和控制模块，无线通讯模块用于接收和发送数据信息，数据处理模块用于对接收到的数据信息进行分析处理，控制模块用于连接ECU对车辆进行控制。

前述主机可通过ECU对车辆进行限速或锁车。前述视频识别装置与主机采用有线或无线的方式进行数据传输；主机与ECU通过有线的方式进行数据传输。前述主机和云平台通过无线的方式进行数据传输。当交通信号灯状态为红灯时，并且车辆与斑马线之间的空间距离值由正数变为负数时，则判定车辆为闯红灯。

本实施例系统通过在车头安装摄像装置，拍摄前方道路画面，识别画面中的交通信号灯和斑马线，根据画面像素值分析计算得出车辆距离前方斑马线的实时空间距离，以及识别出交通信号灯的状态，并将空间距离值和交通信号灯的状态信息发送至主机；随着车辆不断向前行驶，该车辆距离前方斑马线距离也越来越近，主机不断获得连续变化的实时空间距离值，同时对车辆是否会闯红灯进行判断，若会闯红灯，则通过ECU对车辆进行限速或锁车，对司机闯红灯的行为进行预防和制止，有利于维护交通秩序。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。