[发明专利]一种高速公路交通事故检测预警系统及方法

权利要求书

1.一种高速公路交通事故检测预警系统，其特征在于，包括：现场检测单元、数据处理单元、信息传输单元和报警单元；

所述现场检测单元包括图像获取模块和图像接收模块，所述图像获取模块用于获取待检区域内的视频图像信息，所述图像接收模块用于对所述图像获取模块发送的视频数据进行解码和数据帧分离形成每帧视频的图像数据，所述图像接收模块与所述数据处理单元相连接；

所述数据处理单元包括车辆检测模块、团雾检测模块、车辆跟踪模块和信息处理模块，所述车辆检测模块用于检测判断待检区域里的目标物体是否为车辆，所述团雾检测模块用于检测待检区域是否有团雾，所述车辆跟踪模块用于检测待检区域里车辆状态，所述车辆检测模块、所述团雾检测模块和所述车辆跟踪模块均与所述信息处理模块相连接；

所述信息传输单元包括无线发射模块和无线接收模块，所述无线发射模块与所述信息处理模块相连接，所述信息处理模块通过所述信息传输单元与所述报警单元进行通信，所述无线发射模块包括第一无线收发芯片，所述无线接收模块包括控制器、第二无线收发芯片、存储模块和供电模块，所述第二无线收发芯片和所述存储模块均与所述控制器相连接，所述供电模块采用光伏供电，所述供电模块包括依次相连的太阳能光伏阵列、光伏控制器和太阳能蓄电池；

所述报警单元包括LED显示模块和多个显示驱动模块，所述LED显示模块与所述多个显示驱动模块电连接用于显示事故检测状态和团雾检测结果进行动态示警提醒。

2.根据权利要求1所述的高速公路交通事故检测预警系统，其特征在于，所述图像获取模块包括高清红外监控摄像机，所述图像接收模块包括视频控制器，所述视频控制器与上位机相连接；所述存储模块包括串行EEPROM；每个显示驱动模块包括驱动芯片、行扫描驱动模块和行显示驱动模块，所述行扫描驱动模块和所述行显示驱动模块与所述驱动芯片电连接；所述LED显示模块包括多个LED点阵屏,每个LED点阵屏与对应地所述驱动芯片相连接。

3.根据权利要求1所述的高速公路交通事故检测预警系统，其特征在于，所述报警单元还包括团雾引导装置。

4.根据权利要求3所述的高速公路交通事故检测预警系统，其特征在于，所述团雾引导装置包括外壳和电子控制板，所述外壳包括有坡度的上盖、底座、万向轮、超远距雾引灯条窗口和风扇窗口。

5.根据权利要求4所述的高速公路交通事故检测预警系统，其特征在于，所述电子控制板包括ZIGBEE模块、控制器、定位模块、太阳能蓄电池、超远距雾引灯条和电风扇，所述ZIGBEE模块通过ZIGBEE网络与所述信息处理模块相连接，所述ZIGBEE模块、所述定位模块、所述超远距雾引灯条和所述电风扇均与所述控制器相连接。

6.一种高速公路交通事故检测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:系统初始化，所述图像数据获取模块将采集到的视频信息发送给所述图像接收模块，所述图像接收模块将每帧视频的图像数据发送给所述上位机；

S2:进行相机标定并对人工划定的高速公路区域进行待检区域的划定；

S3:所述车辆检测模块采用基于深度学习的车辆检测方法判断待检区域里面的目标物体是否为车辆；

S4:若所述车辆检测模块判定待检区域内的目标物体为车辆，则所述车辆跟踪模块采用一种改进的基于多目标的车辆跟踪算法对所述车辆状态进行跟踪，并判断该车辆或几台车辆在待检区域内停留时间是否超过时间阈值T，若超过时间阈值T则判定该区域发生交通事故并发送报警提示信息；

S5:同时所述团雾检测模块采用基于视频的团雾检测方法进行团雾检测，若检测到雾厚距离超过标准参数则所述上位机向所述信息处理模块发送报警信息，所述信息处理模块通过所述无线发射模块将所述报警信息发送至无线接收模块，所述控制器控制所述报警单元进行显示报警，提醒后方司机提前做好减速准备。

7.根据利要求6所述的高速公路交通事故检测预警方法，其特征在于，所述步骤S4中一种改进的基于多目标的车辆跟踪算法具体包括采用卡尔曼滤波预测和更新目标状态，结合跟踪目标和检测目标间的重叠率和外观深度特征相似度来构造关联矩阵，然后用匈牙利算法计算跟踪目标和检测目标间的对应关系。