[发明专利]公路急转弯车辆通行智能警示控制系统及方法

权利要求书

1.公路急转弯车辆通行智能警示控制系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像处理分析模块、用于获取车辆的轴数、重量和速度信息的压电传感检测模块、车辆信息提取模块和警示机构；警示机构包括警示提醒模块和示警模块；所述示警模块通过控制线路与所述警示提醒模块相连；

压电传感检测模块包括沿道路的长度方向相邻设置的地感线圈和压电薄膜传感器，用于获取车辆的轴数、重量和速度信息；

图像采集模块包括对准车辆区域的车辆摄像头和对准行人区域的多个行人摄像头，车辆摄像头用于采集车辆图像，行人摄像头用于采集行人图像；

图像处理分析模块包括背景分离模块和卷积神经网络；图像处理分析模块设置有两套，分别为车辆图像处理分析模块和行人图像处理分析模块；车辆图像处理分析模块的背景分离模块用于在车辆摄像头采集的图像中提取车辆轮廓形状；车辆图像处理分析模块的卷积神经网络用于根据车辆轮廓形状对车辆进行分类、并计算对应车辆的类型及车辆的位置信息；

车辆信息提取模块包括径向基神经网络分类器，用于对压电传感检测模块和图像处理分析模块传送的数据进行融合、并对图像处理分析模块传送的车辆类型进行修正；

警示提醒模块为集成电路或ＰＬＣ或单片机，用于接收车辆信息提取模块的信息并控制示警模块示警；

示警模块包括LED显示屏和扬声器，LED显示屏用于显示警示图像和警示语，扬声器用于播报警示声音；

图像采集模块的车辆摄像头和压电传感检测模块分别与车辆图像处理分析模块相连接，图像处理分析模块与车辆信息提取模块相连接；车辆信息提取模块与警示提醒模块相连接，警示提醒模块与示警模块相连接；在道路急转弯处设有广角镜；

所述警示机构、所述图像采集模块和所述压电传感检测模块在转弯处两侧的道路上设有两套，且按照距离道路转弯处由近及远的方向，按顺序间隔设置所述警示机构、所述图像采集模块和所述压电传感检测模块。

2.根据权利要求1所述的公路急转弯车辆通行智能警示控制系统，其特征在于：所述车辆摄像头相对于车辆区域的每个车道均设置有两个以上。

3.根据权利要求1所述的公路急转弯车辆通行智能警示控制系统，其特征在于：所述行人摄像头成对安装且每对行人摄像头中的两个摄像头安装方向相反。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的公路急转弯车辆通行智能警示控制系统，其特征在于：所述压电薄膜传感器沿道路的长度方向间隔设有两个。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的公路急转弯车辆通行智能警示控制系统，其特征在于：所述地感线圈的中部和压电薄膜传感器的中部均位于两个车道的车道分隔线处。

6.使用权利要求5中所述公路急转弯车辆通行智能警示控制系统的警示控制方法，其特征在于在车辆驶入所述公路急转弯车辆通行智能警示控制系统的设置区域后，依次按以下步骤进行：

(1)通过压电传感检测模块获取车辆的轴数、重量和速度信息；

(2)通过所述图像采集模块的车辆摄像头采集当前系统所视区域的车辆图像，通过行人摄像头采集当前系统所视区域的行人图像；

(3)通过所述图像处理分析模块完成车辆类型的初步辨识及行人信息的提取：

对于图像采集模块的车辆摄像头采集的车辆区域图片，背景分离模块通过背景分离操作获得包含车辆部分的前景区域，再根据边缘特征提取车辆轮廓形状，并利用所述卷积神经网络对车辆进行分类，并计算对应车辆的类型及其车辆的位置信息；

通过设置多个行人摄像头采集行人区域图片，防止存在盲区；每个行人区域的图片都利用背景分离模块通过背景分离操作获得包含行人部分的前景区域，再根据边缘特征提取行人轮廓形状，并利用训练过的卷积神经网络辨识出道路中的行人；

(4) 通过所述车辆信息提取模块完成车辆多源信息的融合提取：

将压电传感检测模块所获取的车辆轴数、重量、速度信息和图像处理分析模块所获取的车辆类型进行数据融合，利用离线训练过的径向基神经网络分类器对第（3）步骤中辨识的车辆类型进行修正；

(5) 将前述车辆信息提取模块所获取的车辆、行人信息发送给所述的警示提醒模块，所述警示提醒模块根据下列情况进行相应的动作：

a.某时车道上有行人的情况下，控制示警模块发出信号提醒对向车道车辆减速避让；

b.某时某车辆占道行驶、并且以下两条件中的任一条件满足的情况下，控制示警模块发出信号提醒当前车辆按规定减速慢行并行驶到正确的车道，同时提醒对向车道车辆停车避让；

所述两条件的第①项条件是该车辆的行驶速度大于等于30公里每小时；所述两条件的第②项条件是该车辆为重载大型车辆；

c.某时某车辆是重载的大型车辆的情况下，控制示警模块发出信号提醒对向车道车辆减速并慢行避让；

d.某时某车辆是正常速度通行并按照车道通行的情况下，控制示警模块发出信号提醒对向车道车辆慢行；

e.对向车道无道路参与者的情况下，控制示警模块发出信号双向提醒谨慎驾驶。