一种基于视频的弯道预警系统及预警方法与流程

本发明属于安全监测预警领域，涉及一种弯道预警系统，尤其是一种基于视频的弯道预警系统及预警方法。

背景技术：

山区公路纵坡大、弯道多，且往往都是连续急弯，属于典型事故多发路段。山区的公路急弯路段通常会设置一些必要的安全设施：

目前比较常见的弯道预警装置有：如路侧设置护栏、反光导向标、急弯警告标志、凸面反光镜，路面铺装防滑材料和减速震动标线等，这些设施安装起来比较复杂，有可能会破坏路面，维护也比较困难并且预警效果不是很理想。像反光导向标、急弯警告标志这些警告设施并不能起到良好的预警作用，凸面反光镜在雨雾雪天和夜晚的条件下，或者长时间没有清理，就会影响正常使用，预警效果大大降低，且安装和维护上有很多困难。

因此，开发基于视频的弯道预警算法，研究弯道预警算法并开发相应的预警装置，及时告知驾驶员降速行驶、对面来车等警示信息具有极其重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于视频的弯道预警系统及预警方法，能够实现安装方便、不破坏路面、设施简单、易于维护、且系统稳定阴雨天晚上可以正常预警的弯道预警系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种基于视频的弯道预警系统，包括视频采集模块、控制器、通信模块和情报显示模块；

所述控制器用于处理视频采集模块所采集到的视频图像；

所述控制器通过通信模块与情报显示模块保持通信；

所述通信模块为无线通信模块；

所述视频采集模块包括摄像头和采集卡，所述摄像头通过采集卡将视频传给控制器。

进一步，上述控制器为工控机。

进一步，上述无线通信模块为DSRC无线通信模块。

进一步，上述情报显示模块由情报板、语音提示装置或警示灯中一种或多种装置组合而成。

进一步，上述情报板为LED显示屏。

本发明还提出一种基于视频的弯道预警系统的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：控制器在现实空间中划定出检测区域，在检测区域内确定出上下两条检测线，摄像头采集实时视频并通过采集卡将视频传送给控制器；

步骤2：控制器将视频中的每一帧图像与背景相减得到运动目标，判断该运动目标是否在检测区域内，如果在，对运动目标区域提取特征点，并在图像平面上对特征点进行跟踪；如果不在，则不做处理；

步骤3：控制器根据步骤2中提取的特征点在监测区域内搜索满足预警条件的轨迹，发出预警信息；其具体过程为：

步骤3.1：当特征点通过检测线后的轨迹长度大于上下两条检测线之间距离的1/3时，将该轨迹标记为满足长度条件；

步骤3.2：在步骤3.1的基础上，控制器对满足长度条件的轨迹进行方向的判断，同时将上行来车的轨迹标记为满足预警条件；

步骤3.3：检测步骤3.2中满足预警条件的轨迹是否正在预警：如果是，则延长预警时间；否则控制器通过情报显示模块发出预警信息，同时控制器将满足预警条件的轨迹标记为以报来车，并删掉该轨迹；

步骤4：重复步骤3的过程，保持检测预警。

进一步，上述控制器为工控机。

进一步，上述情报显示模块由情报板、语音提示装置或警示灯中一种或多种装置组合而成。

进一步，上述情报板为LED显示屏。

相对于现有技术，本发明的优点及效果为：

1.开发弯道预警系统，及时告知驾驶员降速行驶、对面来车等警示信息具有极其重要的意义。

2.本发明采用情报板，可以动态的显示警告信息，并且不受雨雾雪天和夜晚的影响。

3.本发明基于视频的弯道预警系统由摄像头、采集卡、装有弯道处理算法的工控机、DSRC无线通信模块以及情报板五部分组成，与现有技术相比，不受工程应用上的环境限制，具有较高的稳定性和检测精度，且易于实现，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明基于视频的弯道预警系统的机构示意图；

图2为本发明预警方法的流程图；

其中：1为情报显示模块；2.控制器；3.视频采集模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1至图2所示：本发明公开了一种基于视频的弯道预警系统，包括视频采集模块3、控制器2、通信模块和情报显示模块1；

所述控制器2用于处理视频采集模块3所采集到的视频图像；

所述控制器2通过通信模块与情报显示模块1保持通信；

所述通信模块为无线通信模块；

所述视频采集模块3包括摄像头和采集卡，所述摄像头通过采集卡将视频传给控制器2。

其中控制器2为工控机。无线通信模块为DSRC无线通信模块。

所述情报显示模块1由情报板、语音提示装置或警示灯中一种或多种装置组合而成。情报板为LED显示屏。

本发明还提出一种基于视频的弯道预警系统的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：控制器2在现实空间中划定出检测区域，在检测区域内确定出上下两条检测线，摄像头采集实时视频并通过采集卡将视频传送给控制器；

步骤2：控制器2将视频中的每一帧图像与背景相减得到运动目标，判断该运动目标是否在检测区域内，如果在，对运动目标区域提取特征点，并在图像平面上对特征点进行跟踪；如果不在，则不做处理；

步骤3：控制器2根据步骤2中提取的特征点在监测区域内搜索满足预警条件的轨迹，发出预警信息，其具体过程为：

步骤3.1：当特征点通过检测线后的轨迹长度大于上下两条检测线之间距离的1/3时，将该轨迹标记为满足长度条件；

步骤3.2：在步骤3.1的基础上，控制器2对满足长度条件的轨迹进行方向的判断，同时将上行来车的轨迹标记为满足预警条件；

步骤3.3：检测步骤3.2中满足预警条件的轨迹是否正在预警：如果是，则延长预警时间；否则控制器2通过情报显示模块1发出预警信息，同时控制器2将满足预警条件的轨迹标记为以报来车，并删掉该轨迹；

步骤4：重复步骤3的过程，保持检测预警。

其中控制器为工控机。所述情报显示模块3由情报板、语音提示装置或警示灯中一种或多种装置组合而成。情报板为LED显示屏。

本发明基于视频的弯道预警系统采用当前流行的视觉感知技术，利用目标提取算法，进行轨迹跟踪，通过轨迹分析方法检测两个方向行驶的车辆，同时利用人工智能推理判断其是否即将在弯道处会车，进而控制情报板(警示灯)提前给予必要的提示和预警；也可以用语音进行提示，使驾驶员被动接收预警信息，以便车辆驾驶员及早控制车速，避免事故发生。