一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置与流程

1.本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的加速，汽车保有量不断增加，但随之而来的是日益增多的交通安全问题。在城市或乡镇道路中，由于地形条件受限或存在路侧建筑物遮挡，许多路段存在行车视距不良的问题。而一些地区由于停车资源有限，在路侧也沿道路走向布设了停车位供车辆停放。在上述两种场景中，行驶车辆驾驶员的视线会被障碍物遮挡，导致驾驶员无法了解视线盲区之内的情况。如果有行人、非机动车或动物突然从视线盲区中冲出，驾驶员很有可能反应不及无法避让，从而导致交通事故的发生。
3.虽然现已有部分汽车厂家针对该问题为车辆配备驾驶辅助系统，利用车头安装的毫米波雷达对道路前方的障碍物进行检测，若经数据分析模块计算发现距离前方障碍物的距离小于安全距离，车辆将主动刹车以确保安全。但是，该系统预判性不足。只有当障碍物出现在雷达探测范围内后，系统才会开始计算评估是否需要对该障碍物采取措施。对于从盲区内突然出现的速度较快的物体，系统的反应力往往不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置，可以对驾驶员视线盲区内的冲出物体进行检测，并通过发光标线警示驾驶员有物体冲出。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法，所述物体警示方法包括：
7.s1、获取视频数据，并划定兴趣区域；
8.s2、根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较，得到第一判定结果；
9.s3、若第一判定结果为两视频帧图像存在差异，则执行s4；若第一判定结果为两视频帧图像没有差异，则返回s2；
10.s4、判断所述差异是否为影子，得到第二判定结果；
11.若第二判定结果是影子，则返回所述s2；
12.若第二判定结果不是影子，则得到两视频帧图像存在的差异为移动物体，执行s5；
13.s5、判断所述移动物体是否为冲出物体，得到第三判定结果；
14.若第三判定结果是冲出物体，则将所述冲出物体的运动状态发送至发光标线设备，所述发光标线设备进行发光或闪烁；
15.若第三判定结果不是冲出物体，则返回所述s2。
16.可选地，所述物体警示方法在s5后还包括：
17.将所述冲出物体的运动参数发送到v2x信号传输设备；
18.所述v2x信号传输设备将所述冲出物体的运动参数发送给自动驾驶车辆，自动驾驶车辆根据所述运动参数调整驾驶状态。
19.可选地，所述判断所述移动物体是否为冲出物体具体包括以下步骤：
20.计算移动物体的瞬时速度；
21.判断移动物体的瞬时速度是否小于第一设定值；
22.若所述移动物体的瞬时速度小于第一设定值，则所述移动物体不是冲出物体；
23.若所述移动物体的瞬时速度大于或等于第一设定值，则所述移动物体为冲出物体。
24.可选地，所述物体警示方法在所述“若所述移动物体的瞬时速度大于或等于第一设定值，则所述移动物体为冲出物体”后，还包括：判断所述冲出物体的状态，所述冲出物体的状态包括快速和慢速，所述判断冲出物体的状态包括以下步骤：
25.若所述移动物体的瞬时速度小于或等于第二设定值，则所述移动物体为慢速冲出物体；
26.若所述移动物体的瞬时速度大于第二设定值，则所述移动物体为快速冲出物体。
27.可选地，所述发光标线设备进行发光或闪烁具体包括：
28.若所述冲出物体为慢速冲出物体，所述发光标线设备颜色变为预设颜色一，不闪烁；
29.若所述冲出物体为快速冲出物体，所述发光标线设备颜色变为预设颜色二，在预设频率下闪烁。
30.基于本发明中的上述方法，本发明另外提供了一种基于发光标线路侧冲出物体警示系统，所述物体警示系统包括：
31.兴趣区域划定模块，用于获取视频数据，划定兴趣区域；
32.第一判定结果确定模块，用于根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较，得到第一判定结果；
33.差异判断模块，若第一判定结果为两视频帧图像存在差异，则进入第二判定结果确定模块；若第一判定结果为两视频帧图像没有差异，则返回第一判定结果确定模块；
34.第二判定结果确定模块，判断所述差异是否为影子，得到第二判定结果；若第二判定结果是影子，则返回所述第一判定结果确定模块；若第二判定结果不是影子，则得到两视频帧图像存在的差异为移动物体，进入第三判定结果确定模块；
35.第三判定结果确定模块，判断所述移动物体是否为冲出物体，得到第三判定结果；若第三判定结果是冲出物体，则将所述冲出物体的运动状态发送至发光标线模块；若第三判定结果不是冲出物体，则返回第一判定结果确定模块；
36.发光标线模块，所述发光标线模块进行发光或闪烁警示驾驶员有冲出物体。
37.可选地，所述物体警示系统还包括：
38.运动参数发送模块，用于将所述冲出物体的运动参数发送到v2x信号传输设备；
39.驾驶状态调整模块，用于接收所述冲出物体的运动参数，并用于根据所述运动参数调整车辆驾驶状态。
40.基于本发明中的上述方法，本发明还提供了一种基于发光标线路侧冲出物体警示装置，所述物体警示装置包括：
41.路侧视频桩，用于获取视频数据、划定兴趣区域以及根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较判断是否有冲出物体；若没有冲出物体则继续根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较；若有冲出物体则判定冲出物体状态，发送冲出物体状态和冲出物体运动参数；
42.发光标线设备，与所述路侧视频桩连接，用于接收所述冲出物体运动参数，并用于进行发光或闪烁警示驾驶员有冲出物体。
43.可选地，所述物体警示装置还包括：
44.v2x信号传输设备，与所述路侧视频桩连接连接，用于接收所述冲出物体的运动参数并发送给自动驾驶车辆，自动驾驶车辆根据所述运动参数调整驾驶状态。
45.可选地，所述发光标线设备具体包括：
46.标线控制器，与所述路侧视频桩连接，用于接收所述冲出物体的运动状态，，并根据冲出物体的运动状态发送工作指令；
47.led发光标线，与所述标线控制器连接，用于接收所述标线控制器发送的工作指令进行发光或闪烁。
48.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
49.本发明提供了一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置，其能通过获取视频数据、划定兴趣区域以及根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较，判断是否有冲出物体；若没有冲出物体则继续根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较；若有冲出物体则判定冲出物体状态，发送冲出物体状态和冲出物体运动参数。所述物体警示方法、系统及装置可以准确感知即将冲出的物体，并通过设置于道路上的发光标线设备接收物体状态，发光标线设备的颜色进行变化或闪烁提醒道路上行驶车辆的驾驶员。
50.而且，本方法及系统可以在v2x技术的支持下实现对自动驾驶车辆的预警，可以有效避免危险事故的发生，改善交通安全。
附图说明
51.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1为本发明所提供的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法流程图；
53.图2为本发明所提供的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示系统结构图；
54.图3为本发明所提供的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示装置实施例示意图一；
55.图4为本发明所提供的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示装置实施例示意图二。
56.符号说明：兴趣区域划定模块—1，第一判定结果确定模块—2，差异判断模块—3，第二判定结果确定模块—4，第三判定结果确定模块—5，发光标线模块—6，路侧视频桩—7，发光标线设备—8，v2x信号传输设备—9，自动驾驶车辆—10，视线盲区—11，障碍物—
12。
具体实施方式
57.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，所描述的实施例仅仅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做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。
58.本发明的目的是提供一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置，可以通过路侧视频桩准确感知即将冲出的物体，并通过道路标线颜色的变化与闪烁效果提醒道路上行驶车辆的驾驶员。
59.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
60.参阅附图图1—图4，本发明所述的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法，所述物体警示方法具体包括：
61.s1、获取视频数据，并划定兴趣区域。
62.s2、根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较，得到第一判定结果。
63.s3、若第一判定结果为两视频帧图像存在差异，则执行s4；若第一判定结果为两视频帧图像没有差异，则返回s2。
64.s4、判断所述差异是否为影子，得到第二判定结果；若第二判定结果是影子，则返回所述s2；若第二判定结果不是影子，则得到两视频帧图像存在的差异为移动物体，执行s5。
65.s5、判断所述移动物体是否为冲出物体，得到第三判定结果；若第三判定结果是冲出物体，则将所述冲出物体的运动状态发送至发光标线设备，所述发光标线设备进行发光或闪烁；若第三判定结果不是冲出物体，则返回所述s2。
66.具体地，s1为在所述路侧视频桩7摄像头的监控范围内划定兴趣区域，即道路边缘2m内的人行道区域。
67.具体地，s2为利用路侧视频桩7摄像头采集的实时视频数据，基于边缘计算功能，根据预设帧率对相邻两个视频帧图像进行比较。
68.具体地，s3为若相邻两帧图像兴趣区中的像素构成存在差异，则利用深度学习算法进行目标检测。如果算法判定造成两帧图像兴趣区中像素存在差异的原因是物体的影子，则不进行后续步骤，继续重复根据预设帧率对相邻两个视频帧图像进行比较。
69.具体地，s4为若算法判定造成检测结果差异的原因不是物体的影子，则说明后一帧中出现前一帧中未曾出现的物体，或后一帧中同一物体的位置相较于前一帧图像发生变化，则判定该物体为兴趣区中的移动物体，对该物体进行标记，进入s5。
70.具体地，所述物体警示方法在s5后还包括：将所述冲出物体的运动参数发送到v2x信号传输设备9；所述v2x信号传输设备9将所述冲出物体的运动参数发送给自动驾驶车辆10，自动驾驶车辆10根据所述运动参数调整驾驶状态。
71.具体地，所述判断所述移动物体是否为冲出物体具体包括以下步骤：计算移动物
体的瞬时速度；判断移动物体的瞬时速度是否小于第一设定值；若所述移动物体的瞬时速度小于第一设定值，则所述移动物体不是冲出物体；若所述移动物体的瞬时速度大于或等于第一设定值，则所述移动物体为冲出物体。
72.具体地，所述物体警示方法在所述“若所述移动物体的瞬时速度大于或等于第一设定值，则所述移动物体为冲出物体”后，还包括：判断所述冲出物体的状态，所述冲出物体的状态包括快速和慢速，所述判断冲出物体的状态包括以下步骤：若所述移动物体的瞬时速度小于或等于第二设定值，则所述移动物体为慢速冲出物体；若所述移动物体的瞬时速度大于第二设定值，则所述移动物体为快速冲出物体。
73.具体地，基于边缘算法，对移动物体的运动速度与方向进行计算。以路侧视频桩7为原点建立坐标系，沿道路切线方向指向道路下游与上游的轴线分别为x轴正方向与负方向，垂直于道路切线方指向道路侧和人行道侧的轴线分别为y轴正方向与负方向。基于步骤一中路侧视频桩7摄像头获取的连续目标图像，利用算法实现透视变换，将图像转换为俯视图，从而对前后两帧中物体移动的距离进行测量。将前后两帧中物体移动的距离除以每帧时间，计算物体的瞬时速度。若运动物体沿y轴正方向的瞬时速度分量小于0.5m/s，则不认为该物体为冲出物体，则继续重复对相邻两帧图像中兴趣区的比较。若运动物体沿y轴正方向的瞬时速度分量大于等于0.5m/s且小于1.5m/s，则判断该物体为慢速冲出物体。若运动物体沿y轴正方向的速度分量大于等于1.5m/s，则判断该物体为快速冲出物体。
74.具体地，所述发光标线设备8进行发光或闪烁具体包括：若所述冲出物体为慢速冲出物体，所述发光标线设备8颜色变为预设颜色一，不闪烁；若所述冲出物体为快速冲出物体，所述发光标线设备8颜色变为预设颜色二，在预设频率下闪烁。
75.具体地，所述发光标线设备8的标线控制器接收到冲出物体的运动状态信息后，根据物体的运动快慢对led发光标线的颜色以及闪烁形式进行调整。若物体为慢速冲出物体，则led发光标线的颜色变为橙色，但不闪烁；若物体为快速冲出物体，则led发光标线的颜色变为红色，并以1hz的频率闪烁，提醒驾驶员注意减速避让。
76.具体地，v2x信号传输设备9对蜂窝网络中的自动驾驶车辆发送冲出物体的运动参数，自动驾驶系统根据物体的速度大小与方向调整自动驾驶车辆10的运行策略，执行相应的减速或避让措施。
77.参阅附图图2—图4，本发明所述的一种基于发光标线路侧冲出物体警示系统，所述物体警示系统包括：兴趣区域划定模块1、第一判定结果确定模块2、差异判断模块3、第二判定结果确定模块4、第三判定结果确定模块5以及发光标线模块6。
78.所述兴趣区域划定模块1用于获取视频数据，划定兴趣区域。
79.所述第一判定结果确定模块2用于根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较，得到第一判定结果。
80.所述差异判断模块3包括：若第一判定结果为两视频帧图像存在差异，则进入第二判定结果确定模块4；若第一判定结果为两视频帧图像没有差异，则返回第一判定结果确定模块2。
81.所述第二判定结果确定模块4用于判断所述差异是否为影子，得到第二判定结果；具体包括：若第二判定结果是影子，则返回所述第一判定结果确定模块2；若第二判定结果不是影子，则得到两视频帧图像存在的差异为移动物体，进入第三判定结果确定模块5。
82.所述第三判定结果确定模块5用于判断所述移动物体是否为冲出物体，得到第三判定结果；具体包括：若第三判定结果是冲出物体，则将所述冲出物体的运动状态发送至发光标线模块6；若第三判定结果不是冲出物体，则返回第一判定结果确定模块2。
83.所述发光标线模块6用于进行发光或闪烁警示驾驶员有冲出物体。
84.具体地，所述物体警示系统还包括：运动参数发送模块和驾驶状态调整模块。
85.所述运动参数发送模块用于将所述冲出物体的运动参数发送到v2x信号传输设备9；所述驾驶状态调整模块用于接收所述冲出物体的运动参数并根据所述运动参数调整车辆驾驶状态。
86.参阅附图图3和图4，本发明提供了一种基于发光标线路侧冲出物体警示装置，所述物体警示装置包括：路侧视频桩7和发光标线设备8。
87.所述路侧视频桩7用于获取视频数据、划定兴趣区域以及根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较判断是否有冲出物体；若没有冲出物体则继续根据预设帧率对所述兴趣区域中相邻两个视频帧图像进行比较；若有冲出物体则判定冲出物体状态，发送冲出物体状态和冲出物体运动参数。
88.所述发光标线设备8与所述路侧视频桩7连接，所述发光标线设备8用于接收所述冲出物体运动参数并进行发光或闪烁警示驾驶员有冲出物体。
89.具体地，所述路侧视频桩7安装在因受地形限制、有建筑物遮挡或因路侧停车而形成的驾驶员视线盲区11上，用于检测视线盲区11内有无物体冲出。
90.具体地，所述路侧视频桩7的摄像头为基于边缘计算的摄像头。
91.具体地，对于因受地形限制、有建筑物遮挡而形成的视线盲区11，所述路侧视频桩7的检测范围应至少覆盖道路的最远可视点至其下游10m以内的人行道区域。对于因路侧停车而形成的视线盲区11，路侧智慧视频桩7的检测范围应至少覆盖两个相邻车位。
92.具体地，所述物体警示装置还包括：v2x信号传输设备9，与所述路侧视频桩7连接，用于接收所述冲出物体的运动参数并发送给自动驾驶车辆10，自动驾驶车辆10根据所述运动参数调整驾驶状态。
93.具体地，所述发光标线设备8具体包括：标线控制器，与所述路侧视频桩7连接，用于接收所述冲出物体的运动状态，并根据冲出物体的运动状态发送工作指令；led发光标线，与所述标线控制器连接，用于接收所述标线控制器发送的工作指令进行发光或闪烁。
94.具体地，对于因受地形限制、有建筑物遮挡而形成的视线盲区11，所述发光标线设备8安装在距盲区侧道路边线最近的车道分界线上，安装的起点位于驾驶员在正常驾驶时视线所能达到的最远点，依次安装三组发光标线设备8。对于因路侧停车而形成的视线盲区11，所述发光标线设备8安装在停车位侧边界上，每一个停车位安装一组发光标线设备8。所述发光标线8设备用于向驾驶员发出安全警示。
95.具体地，所述发光标线设备还包括混凝土防护层，所述混凝土防护层透光，用于保护所述led发光标线。
96.具体地，所述led发光标线尺寸为4m
×
0.15m
×
0.02m或6m
×
0.15m
×
0.02m，可对原路面进行铣刨后埋设。不通电时，其外观与普通路面标线一致。所述led发光标线的亮度、颜色、闪烁形式可以通过所述标线控制器调节。
97.具体地，所述v2x信号传输设备9安装在路侧，用于与自动驾驶车辆进行通讯。
98.具体地，所述路侧智慧视频桩7、发光标线设备8、v2x信号传输设备9之间基于无线局域网进行通信。
99.具体地，所述路侧智慧视频桩7通过无线局域网将冲出物体的运动状态信息传输至所述发光标线设备8的标线控制器，所述路侧智慧视频桩7并将冲出物体的速度大小与方向数据传输至所述v2x信号传输设备9。
100.具体地，所述v2x信号传输设备9基于蜂窝网络与自动驾驶车辆10进行通信。
101.与现有技术相比，本发明提供的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置针对性强、预见性好、适用范围广、面向未来。在受地形限制、有建筑物遮挡或存在路侧停车的区域是发生冲出物体与行驶车辆相撞事故的高风险区域，针对上述高风险区域布设警示系统对解决事故黑点效果的提升更加显著。并且可以在运动物体仍位于人行道上时，通过其运动状态对其是否可能冲出提前进行预判，为驾驶员或自动驾驶系统的预留了更加充裕的反应时间。且运行不受行驶车辆运行速度的限制，对任何运行速度的车辆均可以及时发出冲出物体的警示信号。考虑到未来车辆自动化的趋势，本发明提供的一种基于发光标线的路侧冲出物体警示方法、系统及装置不仅包括可传输冲出物体信息的v2x信号传输设备，而且包括可用于机器视觉引导的可变发光标线，多重信息来源增强了自动驾驶系统的鲁棒性。
102.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
103.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。