[发明专利]自动识别道路限速标志的车辆智能方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种信息处理技术领域的车辆智能方法，具体是一种自动识别道路限速标志的车辆智能方法。

背景技术

为了道路及车辆的行驶安全，城市道路和高等级公路，尤其是高速公路，均要在每个路段设置车辆限速标志，以便提醒车辆驾驶员控制车速、谨慎驾驶，避免因为超速而造成违法甚至酿成交通事故。然而，当前方车辆较为稀少的时候，车辆驾驶员往往会疏忽自己的驾驶速度，出现超速的现象。尽管随着科技的进步，许多道路都已安装了车辆测速监控装置，但是从其作用效果来看，基本上是属于惩罚性的技术手段和措施，通过惩罚手段来警告司机必须遵守交通法规，现有的道路测速监控技术不能实时对车辆驾驶员发送警示信息显然存在着缺乏人性化的先天技术不足。

这就需要通过先进的技术手段予以辅助实现，即，利用一种先进的技术使得所有的车辆具备对公路每个路段限速标志的自动识别功能，同时能够依据智能识别功能进一步实现对车辆行驶速度的自动控制。

经对现有技术文献的检索发现，中国发明，专利号200510067875.4，专利名称为：高速公路行车超速全程检测方法，公开了一种高速公路行车超速全程检测方法，“从高速公路的入口处到出口处，沿途安装非测速电子基站，获取包括车辆经过各个电子基站的时间和电子基站位置编号以及车辆识别信息的全程信息，将全程信息传递给出口处的运算处理系统，根据已知各段路程，推算出该车是否超速。”该专利技术的目的在于：“进行全程检测，使得司机不再存有侥幸心理，遵章限速意识在全程加以强化。”该专利存在三个明显的不足之处：(1)投资成本巨大，维护、保养困难；(2)严重缺乏人性化管理，将所有司机一并视为“必然违法”者，并剥夺了司机的实时驾驶状态知情权；(3)加重高速公路出口处的处理违法工作量，很可能造成出口处的车辆堵塞。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种自动识别道路限速标志的车辆智能方法，使车辆在行驶过程能够自动、准确地识别道路上所设置的所有限速标志，并依据限速标志识别结果向驾驶员提供限速信息的同时，向车速操控机构发送限速指令实现车辆自动限速。

本发明是通过以下技术方案实现的，

本发明具体步骤如下：

步骤一，构建硬件系统

给车辆安装三个针孔摄像头，第一个针孔摄像头安装于车辆前视玻璃框的上沿正中位置，调整安装角度，用于采集道路前上方设置的限速标志图像；第二个针孔摄像头安装于车辆发动机前罩正中位置，调整安装角度，用于采集车辆前方路面上的限速标志图像；第三个针孔摄像头安装于右侧后视镜罩靠近右侧边缘的位置，调整安装角度，用于采集设置在道路右侧的限速标志图像。

本发明的针孔摄像头，其内核为场效应半导体图像传感芯片，是一种场效应半导体图像传感器，生成黑白图像，简称CMOS摄像头；配备远摄光学镜头，视角在20°以内。

硬件系统的工作原理是：信号处理器对三个针孔摄像头采集到的三幅图像实时进行处理，在图像上识别出当前路段对车辆行驶的限速标志，并将限速识别结果转换成控制指令输出；当前车速一旦大于限速识别数值时，在控制指令的作用下，车速操控机构能够实时地减小车辆燃料流量、降低车速，同时警示驾驶员当前超速状况。

步骤二，建立模板数据库

模板数据库包括三类，即：第一类型数据库，用于存放设置在道路前上方的城市道路限速标志图像模板；第二类型数据库，用于存放车辆前方路面上的限速标志图像模板；第三类型数据库，用于存放设置在道路右侧的限速标志图像模板。

第一类型数据库所存放的城市道路限速标志模板，以带圆圈的阿拉伯数字正视成像为特征；

第二类型数据库所存放的限速标志图像模板，以粗字体阿拉伯数字正向斜视成像为特征；

第三类型数据库所存放的限速标志图像模板，以带圆圈的LED显示数字侧向斜视成像为特征；

每一个类型的数据库均具有同样的数据库结构，数据库结构包含字段变量：限速标志模板图像、模板图像帧头代码、限速数值、模板匹配率，即数据库中的每一条记录均包含<限速标志模板图像>、<模板图像帧头代码>、<限速数值>、<模板匹配率>四个字段变量的数据。