[发明专利]车辆道路前车违规检测和自车违规预警提醒装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种车辆道路前车违规检测和自车违规预警提醒装置及方法。

背景技术

随着中国经济飞速增长，人民物质生活水平得到极大提高。使得汽车已经成为人们生活中必不可少的一种代步工具。人们对汽车的依赖直接导致了汽车保有量的不断攀升。汽车保有量的攀升使得交通拥挤加剧，交通事故频发，人们生命财产安全受到极大威胁。其中车辆违法变道是一种最常见的交通违规行为，据不完全统计，每年发生的交通事故中，超过半数的交通事故都是和违法变道有关，可见违法变道的危害之大，不容忽视。因此检测车辆变道是否合法对于减少交通事故的发生意义十分重大。

传统的交通事件检测的方法一般是需要在道路下方物理埋设大量的环形线圈感应器和这在道路两旁安装大量的超声波检测器，对于这两种方法需要破坏道路，提高了道路的修建成本，而且都存在使用寿命，工作环境和人为损坏等问题。传统的检测技术最重要的缺点是在于没有安装检测设备的路段不能实现移动实时检测，因此检测地方比较特定。其次，未能对自车即将发生违规变道时，给予适当的警报提醒。再次，对于多辆汽车发生变道时，不能实现实时检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中难以实现移动状态下的违章变道检测和预警的缺陷，提供一种车辆道路前车违规检测和自车违规预警提醒装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种车辆道路前车违规检测和自车违规预警提醒装置，包括视频读入模块、道路检测识别模块、前车违规检测单元和自车违规预警单元，其中：

视频读入模块，用于获取道路的视频图像；

道路检测识别模块，用于检测车辆行驶时的车道线，识别车道线为实线或虚线，并识别车道线的类别，包括行车道、应急道、公交车道和专用车道；

前车违规检测单元，用于检测视频图像中前车的运动状态及其转向灯信息，对前车进行特征点跟踪，生成其运动轨迹，计算运动轨迹的横向跨度是否大于一个车道的宽度，判断前车的变道情况，结合车道线的类别和转向灯信息判断该车辆是否发生违规变道，在前车发生违规变道时，向驾驶员发出报警信息，并提取违规车辆的车牌信息；

自车违规预警单元，用于检测自车的车道位置和转向灯信息，根据自车与两侧车道线类型和相对位置，结合转向灯信息，预测自车是否将发生违规变道，在将要发生违规变道时，向驾驶员发出报警信息。

进一步地，本发明的前车违规检测单元包括：

前车检测识别模块，用于检测视频图像中前方的运动车辆；

跟踪模块，用于通过卡尔曼滤波跟踪算法对前车进行跟踪，并检测和标记前车的转向灯信息；

判别模块，用于对前车进行特征点跟踪，记录前车位置信息，通过位置信息生成运动轨迹，计算轨迹的横向跨度是否大于一个车道的宽度，判断前车的变道情况，再结合车道线种类以及前车转向灯打开关闭状态进而判别是否发生违规变道；根据自车与两侧车道线相对位置和转向灯打开关闭情况，预测判别是否将要发生违规变道；根据神经网络算法识别出前车的车型，根据识别出的前车车型和相应行驶的车道种类判别，判断前车是否违规变道；

信息保存传输模块，用于在前车发生违规变道时发出报警信息，并从视频图像中截取、保存该违规车辆的车牌信息，并保存违规变道时的视频图像，通过无线网络传输至服务器。

进一步地，本发明的自车违规预警单元包括：

高精度定位模块，用于结合卫星定位系统和地图API，检测自车的准确车道位置；

判别模块，用于根据自车与两侧车道线类型和相对位置，结合转向灯信息，预测自车是否将发生违规变道；

预警提醒模块，用于在自车将要发生违规变道时，向驾驶员发出报警信息。

本发明提供一种车辆道路前车违规检测和自车违规预警提醒方法，包括以下步骤：

S1、获取道路的视频图像；

S2、检测车辆行驶时的车道线，识别车道线为实线或虚线，并识别车道线的类别，包括行车道、应急道、公交车道和专用车道；

S3、前车违规检测：检测视频图像中前车的运动状态及其转向灯信息，对前车进行特征点跟踪，生成其运动轨迹，计算运动轨迹的横向跨度是否大于一个车道的宽度，判断前车的变道情况，结合车道线的类别和转向灯信息判断该车辆是否发生违规变道，在前车发生违规变道时，向驾驶员发出报警信息，并提取违规车辆的车牌信息；