[发明专利]一种城市轨道交通信号灯定位识别方法及系统

权利要求书

1.一种城市轨道交通信号灯定位识别方法，其特征在于，包括：

基于列车运行线路构建高精度电子地图，预先标注线路上信号灯的坐标信息；

列车的检测系统对前方环境信息和列车前方图像实时采集，并传输到车载安全计算机；

车载安全计算机根据列车位置信息和信号灯的坐标信息，在列车前方图像中确定信号灯的位置范围；

车载安全计算机根据前方环境信息对信号灯的坐标信息进行校验；

车载安全计算机根据信号灯的坐标信息对校验合格的列车前方图像进行裁剪，获得只含有信号灯的图片数据；

车载安全计算机将只含有信号灯的图片数据进行图像颜色空间转换，RGB值转化为HSV值；

车载安全计算机利用HSV值计算每个信号灯位区域像素点出现频率最高的颜色，进而判断出待识别的信号颜色；

车载安全计算机根据识别的信号颜色以及预置的信号灯显示组合的含义，输出信号显示组合及相关含义信息。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通信号灯定位识别方法，其特征在于，基于列车运行线路构建高精度电子地图，预先标注线路上信号灯的坐标信息，包括：

将高精度雷达扫描仪装载在列车上，沿着所有轨道行驶采集，并在数据中标注线路上信号灯的特征；

根据已有的列车运行线路数据文件进行转换生成高精度电子地图。

3.根据权利要求1所述的城市轨道交通信号灯定位识别方法，其特征在于，列车的检测系统包括激光雷达和工业相机，激光雷达获取前方环境信息；工业相机获取列车前方图像。

4.根据权利要求1所述的城市轨道交通信号灯定位识别方法，其特征在于，列车的车载定位模块提供列车位置信息。

5.根据权利要求3所述的城市轨道交通信号灯定位识别方法，其特征在于，前方环境信息为激光雷达点云信息。

6.一种城市轨道交通信号灯定位识别系统，其特征在于，包括：

安装在列车前端，用于采集前方环境信息和列车前方图像的检测系统；

用于提供列车位置信息的车载定位模块；

存储有预构的电子地图，根据列车位置信息、前方环境信息和列车前方图像，对信号灯进行定位与识别的车载安全计算机。

7.根据权利要求6所述的城市轨道交通信号灯定位识别系统，其特征在于，所述检测系统包括：用于获取前方环境信息的激光雷达和用于获取列车前方图像的工业相机。

8.根据权利要求7所述的城市轨道交通信号灯定位识别系统，其特征在于，前方环境信息为雷达点云信息。

9.根据权利要求6所述的城市轨道交通信号灯定位识别系统，其特征在于，所述车载安全计算机包括：

电子地图构建单元，基于列车运行线路构建电子地图，并预先标注线路上信号灯的坐标信息；

位置范围确定单元，根据列车位置信息和信号灯的坐标信息，在列车前方图像中确定信号灯的位置范围；

检验单元，根据前方环境信息对信号灯的坐标信息进行校验；

图像裁剪单元，根据信号灯的坐标信息对校验合格的列车前方图像进行裁剪，获得只含有信号灯的图片数据；

图像颜色空间转换单元，将只含有信号灯的图片数据进行图像颜色空间转换，RGB值转化为HSV值；

信号颜色识别单元，利用HSV值计算每个信号灯位区域像素点出现频率最高的颜色，进而判断出待识别的信号颜色；

含义预置单元，预置信号灯显示组合的含义；

输出单元，根据识别的信号颜色以及预置的信号灯显示组合的含义，输出信号显示组合及相关含义信息。