CN104527427A - 基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法及系统，所述方法包括：行车录像仪通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理；将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；根据获取的限速速度调节当前车速。本发明可通过汽车的行车录像仪对当前路段存在的车辆行驶的限速标志进行自动识别，并根据识别结果输出控制指令，实现对车速的自动控制，同时使驾驶员实时了解道路的限速信息，提高驾驶员的驾驶安全性，减少不必要交通安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法及系统。
背景技术
随着汽车工业的日益发展，汽车已经成为人们出行的主要交通工具，随着汽车保有量的逐年增加，道路基础设施建设及人们驾驶习惯的提升相对滞后，交通事故导致的人员伤亡、财产损失逐年增加。
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。
因此，现有技术还有待于进一步的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法及系统，通过本发明可实现通过汽车录像仪识别交通限速标志及限速速度，并对车速进行控制并提醒驾驶员，提高驾驶员驾驶的安全性。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其中，方法包括：
A、行车录像仪通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理；
B、将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；
C、根据获取的限速速度调节当前车速。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其中，所述步骤A之前还包括：
预先将道路上的限速标志图像信息存储到汽车处理器的数据库模板中。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其中， 所述步骤B还包括：
将所述该限速速度的值处理成语音信息提示驾驶员。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其中， 所述步骤C具体包括：
C1、比较所述限速结果与当前的车速，若当前车速小于所述限速速度，则不处理；
C2、若当前车速大于所述限速速度，通过将该限速速度传输至汽车控制器，调整当前车速至所述限速速度内。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其中， 所述行车录像仪的摄像头的视角为广角170度。
一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，包括行车录像仪及与行车录像仪通信连接的车载主机，所述行车录像仪设置有图像采集及处理模块，所述车载主机设置有对比及判断模块和调节模块，其中，
图像采集及处理模块，用于通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理，然后将处理的图像传输至车载主机；
对比及判断模块，用于将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；
调节模块，用于根据获取的限速速度调节当前车速。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述系统还包括：
预先存储模块，用于预先将道路上的限速标志图像信息存储到汽车处理器的数据库模板中。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述判断与识别模块还包括：
语音提示单元，用于将所述该限速速度的值处理成语音信息提示驾驶员。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述调节模块具体包括：
比较单元，用于比较所述限速结果与当前的车速，若当前车速小于所述限速速度，则不处理；
传输与调整单元，用于若当前车速大于所述限速速度，通过将该限速速度传输至汽车控制器，调整当前车速至所述限速速度内。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述行车录像仪的摄像头的视角为广角170度。
本发明提供了一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法及系统，所述方法包括：行车录像仪通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理；将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；根据获取的限速速度调节当前车速。本发明可通过汽车的行车录像仪对当前路段存在的车辆行驶的限速标志进行自动识别，并根据识别结果输出控制指令，实现对车速的自动控制，同时使驾驶员实时了解道路的限速信息，提高驾驶员的驾驶安全性，减少不必要交通安全事故。
与现有技术相比，本发明具有结构简单和识别智能化的技术特点，具有以下有益效果：第一，本发明结构简单和识别智能化的技术特点，使得车辆自动化和智能化水平得到进一步提高，第二、不会因为驾驶员的疏忽而使车辆行驶出现超速现象，通过实验证明本发明技术能够使驾驶员超速现象发生率降低至1 ％以下；第三、能够明显降低道路监控、管理成本，节约经济资源；第四、能够显著降低因车辆超速而酿成的交通事故；第五、能够显著提高驾驶员的交通 法制意识，增强交通执法和守法之间的和谐气氛。
附图说明
图1是本发明的一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明的一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统的较佳实施例的功能原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所述的一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法的较佳实施例的流程图，如图1所示，包括：
步骤S100、行车录像仪通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理。
具体实施时，行车录像仪为记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯的仪器，该仪器内存有SD卡存储器，可将通过摄像头拍摄的图像存入SD卡。行车录像仪一般安装在车辆前视玻璃框的上沿正中位置，可采集车辆前方信息。所述行车录像仪通过设置在其上的摄像头实时采集道路上的图像，所述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。因拍摄的图像可能是在不同的环境下，可能存在雾霾、雨天等自然条件，这会给图像识别造成困扰。因此我们将摄像头采集到的图像经过图像去噪算法进行增强去噪处理，优选的，可采用中值滤波算法进行处理，可有效的过滤图像中的环境噪声。也可根据具体情况，采用其他的去噪算法，比如自适应滤波算法或者是小波去噪算法，进行去噪处理。
所述步骤100之前还包括：
预先将道路上的限速标志图像信息存储到汽车处理器的数据库模板中。
具体地，车辆限速标志一般采用荧光彩色图像标识，在红色圆圈内喷涂白色限速数字，驾驶员通过观察处于车辆正前上方的标志中的数字来掌握车辆在前方道路上的行驶速度，如该标志圆圈中的数字为“80”，表示此时驾驶员必须控制车速不得超过80km/h。通过将限速标志图像存储，用于判断行车录像仪获得的图像是否存在限速标志。
步骤S200、将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度。
具体实施时，我们将经过去噪处理后的图像与我们预先存储的道路限速标志的数据库模板进行对比，如果在数据库中找到匹配的图像，说明当前存在限速标志，如果去噪处理后的图像并不存在于数据库，说明并不存在限速标志。当判断存在限速标志时，行车录像仪中对去噪后的模拟图像信号进行模数转换，将转换后的数字图像信号进行图像识别处理，通过一些常用图像识别程序，因限速标识的内容有有效内容为数字，因此可采用数字识别算法即可识别出当前的限速速度。优选的，数字识别算法可采用最小均方差法或是BP(Back Propagation)神经网络算法。
具体实施时，步骤S200还包括：
将所述该限速速度的值处理成语音信息提示驾驶员。
具体的，当行车录像仪识别出当前限速标志上的具体限速速度时，还可将当前的限速速度通过语音识别模块，将其转换为语音信息，对驾驶员进行提示。
步骤S300、根据获取的限速速度调节当前车速。
具体实施时，步骤S300具体包括：
步骤S311、比较所述限速结果与当前的车速，若当前车速小于所述限速速度，则不处理；
步骤S312、若当前车速大于所述限速速度，通过将该限速速度传输至汽车控制器，调整当前车速至所述限速速度内。
具体的，当识别出道路上的限速速度时，将该限速速度与当前车速进行对比。比如是限速标志上为30，那么当前路段的行驶限速是驾驶员必须控制车速不得超过30km/h。将当前的车速与30km/h进行比较，如果当前的车速为25km/h，即小于当前限速速度，该行车录像仪不下发信息到车速控制单元。如果当前的车速为50km/h，即大于当前限速速度，行车录像仪判断发动机油门踏板是否被激活；如果发动机油门是被激活，那么不采取限速措施；如果发动机油门踏板没有被激活，则采取限速措施，直到当前车速小于当前限速速度。限速措施可采用调整发动机扭矩，减少供油等等措施。
具体实施时，所述行车录像仪的摄像头的视角为广角170度。
具体的，行车录像仪的摄像头采用高清广角170度，可采集到道路前上方设置的车辆限速标志图像、道路右侧限速标志图像。
基于上述方法实施例可知，本发明提供一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，通过摄像头实时采集图像进行处理，识别出当前路段对车辆行驶的限速标志，并根据限速结果对车速进行控制，同时也使驾驶员能够实时了解道路限速信息，不会因一时疏忽而使车辆超速，提高了驾驶的安全性，减少了交通事故的发生。
基于上述实施例，本发明还提供一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统的较佳实施例的功能原理框图，如图2所示，行车录像仪100及与行车录像仪通信连接的车载主机200，所述行车录像仪100设置有图像采集及处理模块110，所述车载主机设置有对比及判断模块210和调节模块220，其中，
图像采集及处理模块110，用于行车录像仪通过摄像头实时采集道路上的图像并进行强化和去噪处理；具体如上所述。
对比及判断模块210，用于将处理后的图像与预先存储的道路限速标志的数据库模板进行对比，判断当前路段是否存在限速标志，若存在，则对当前的限速速度进行识别；具体如上所述。
调节模块220，用于根据所述限速速度对当前车速进行自动控制；具体如上所述。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述系统还包括：
预先存储模块，用于预先将道路上的限速标志图像信息存储到汽车处理器的数据库模板中；具体如上所述。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述对比及判断模块210还包括：
语音提示单元，用于将所述该限速速度的值处理成语音信息提示驾驶员；具体如上所述。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述调节模块220具体包括：
比较单元，用于比较所述限速结果与当前的车速，若当前车速小于所述限速速度，则不处理；具体如上所述。
传输与调整单元，用于若当前车速大于所述限速速度，通过将该限速速度传输至汽车控制器，调整当前车速至所述限速速度内；具体如上所述。
所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其中，所述行车录像仪的摄像头的视角为广角170度；具体如上所述。
综上所述，本发明提供了一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法及系统，所述方法包括：行车录像仪通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理；将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；根据获取的限速速度调节当前车速。本发明可通过汽车的行车录像仪对当前路段存在的车辆行驶的限速标志进行自动识别，并根据识别结果输出控制指令，实现对车速的自动控制，同时使驾驶员实时了解道路的限速信息，提高驾驶员的驾驶安全性，减少不必要交通安全事故。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其特征在于，方法包括：
A、行车录像仪通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理；
B、将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；
C、根据获取的限速速度调节当前车速。
2.根据权利要求1所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括：
预先将道路上的限速标志图像信息存储到汽车处理器的数据库模板中。
3.根据权利要求1所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其特征在于， 所述步骤B还包括：
将所述该限速速度的值处理成语音信息提示驾驶员。
4.根据权利要求1所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其特征在于， 所述步骤C具体包括：
C1、比较所述限速结果与当前的车速，若当前车速小于所述限速速度，则不处理；
C2、若当前车速大于所述限速速度，通过将该限速速度传输至汽车控制器，调整当前车速至所述限速速度内。
5.根据权利要求1所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制方法，其特征在于， 所述行车录像仪的摄像头的视角为广角170度。
6.一种基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其特征在于，包括行车录像仪及与行车录像仪通信连接的车载主机，所述行车录像仪设置有图像采集及处理模块，所述车载主机设置有对比及判断模块和调节模块，其中，
图像采集及处理模块，用于通过摄像头实时采集图像并对图像进行强化和去噪处理，然后将处理的图像传输至车载主机；
对比及判断模块，用于将处理的图像与预先存储的带有道路限速标志的数据库模板对比，判断图像中是否存在限速标志，若是，则对限速标志识别获取限速速度；
调节模块，用于根据获取的限速速度调节当前车速。
7.根据权利要求6所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
预先存储模块，用于预先将道路上的限速标志图像信息存储到汽车处理器的数据库模板中。
8.根据权利要求6所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其特征在于，所述判断与识别模块还包括：
语音提示单元，用于将所述该限速速度的值处理成语音信息提示驾驶员。
9.根据权利要求6所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其特征在于，所述调节模块具体包括：
比较单元，用于比较所述限速结果与当前的车速，若当前车速小于所述限速速度，则不处理；
传输与调整单元，用于若当前车速大于所述限速速度，通过将该限速速度传输至汽车控制器，调整当前车速至所述限速速度内。
10.根据权利要求6所述的基于行车录像仪的限速标识识别及车速控制系统，其特征在于，所述行车录像仪的摄像头的视角为广角170度。
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