用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時的識別與預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車駕駛安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種危險識別和預(yù)警的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，道路運輸車輛數(shù)量的不斷增多，近年來道路運輸車 輛事故呈現(xiàn)上升趨勢，尤其是關(guān)于高速公路事故的報道在各種媒體上屢見不鮮。其中重大 惡性事件多為長途客車與危險品運輸車輛發(fā)生追尾。由于長途客車車速較快，危險品運輸 車輛的車速較慢，易造成車輛追尾事故。從已發(fā)生的同類事故來看，此類事故的發(fā)生會造成 車輛報廢，甚至是車毀人亡，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失龐大，人員傷亡慘重，并且對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。 2012年8月26日，包茂高速公路陜西省延安市境內(nèi)發(fā)生的特別重大道路交通事故，造成了 36人死亡、3人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失3160. 6萬元。長途客車與危險品運輸車輛追尾造成的 大量人員傷亡和巨大財產(chǎn)損失，已引起社會的極大關(guān)注，影響到社會穩(wěn)定與和諧發(fā)展。在現(xiàn) 有技術(shù)專利及文獻(xiàn)中，對于長途客車行駛過程中前方出現(xiàn)危險品運輸車輛時的識別與預(yù)警 研宄尚未見報道。因此，現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時 的識別與預(yù)警方法，通過對前方車輛的外形輪廓和特殊文字識別來判別前方是否有危險品 運輸車輛，對駕駛員進(jìn)行警示，防止駕駛員由于疲勞或注意力不集中造成與危險品運輸車 輛追尾事故，大大減輕了交通事故的發(fā)生率，有效保障了人們生命財產(chǎn)的安全。
[0004] 用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時的識別與預(yù)警方法，其特征是：包括以下 步驟，
[0005] 步驟一、數(shù)據(jù)庫的建立
[0006] 建立一個危險品罐體的數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括文字部分和圖形部分；所述文字 部分為可代表危險品類型的文字，包括危、爆、燃、毒、腐；所述圖形部分為具有類圓形特征 的圖像；
[0007] 步驟二、圖像采集
[0008] 將攝像頭安裝在長途客車的前擋風(fēng)玻璃下側(cè)的中央位置，在攝像頭與長途客車前 方車輛相距100米時，攝像頭對前方車輛進(jìn)行圖像采集，采集頻率為1幀/秒；
[0009] 步驟三、圖像處理
[0010] 將所述步驟二采集到的圖像進(jìn)行3X3的中值濾波，濾波后規(guī)整到64X64規(guī)格的 待處理圖像；對所述待處理圖像進(jìn)行二值化處理，并去除孤立點，得到二值圖像；
[0011] 對所述二值圖像同時從左、右邊緣向中間進(jìn)行掃描處理，根據(jù)灰度變化判斷前方 車輛，當(dāng)前方存在車輛，使用掃描獲得的灰度值處于145~255之間的像素點，得到圖像的 外邊緣特征點坐標(biāo)，再結(jié)合最小二乘法對所述特征點坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，根據(jù)曲線擬合得 到的點繼續(xù)判定灰度值處于145~255之間的圖像高度占圖像總體高度的比例值，當(dāng)所述 比例值大于等于30 %，進(jìn)行下一步判別；當(dāng)?shù)陀?0 %，處理下一幀圖像；
[0012] 步驟四、形狀識別和文字識別
[0013]由所述步驟三最小二乘法獲得的特征點判斷圖像主體的形狀特征，首先與所述步 驟一中建立的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的類圓形圖形特征進(jìn)行判斷，當(dāng)與類圓形圖形特征相符，進(jìn)一步進(jìn) 行文字判斷；
[0014] 將所述步驟三中二值化處理后的圖像進(jìn)行線條消抖和斷點連接，得到線條平滑、 沒有尖點、沒有斷點的規(guī)范文字圖像；將所述規(guī)范文字圖像的文字樣本圖像中拆分出文字 筆畫，然后將拆分出的每個筆畫歸類到筆畫集中，并通過筆畫集中形成識別的符號序列；對 筆畫集中的每條線段尋找特征點，根據(jù)特征點集擬合多項式找出最佳擬合函數(shù)，選取最佳 擬合函數(shù)的系數(shù)作為最佳擬合向量；用最佳擬合向量匹配筆畫寫入符號向量；
[0015] 步驟五、模板匹配
[0016] 根據(jù)所述步驟四的文字識別方法，將所述的符號序列在數(shù)據(jù)庫中尋找與其匹配的 模板；提取模板圖案的符號向量，與待識別的文字樣本圖像的符號向量進(jìn)行匹配；
[0017] 步驟六、報警
[0018] 所述步驟五匹配的結(jié)果當(dāng)與所述步驟一中建立的數(shù)據(jù)庫中的特征文字"危、爆、 燃、毒、腐"相匹配，觸發(fā)報警器，發(fā)出語音警告。
[0019] 所述步驟三采用的二值化方法為，
[0020] 取T1= 70作為第一次選用的閾值，對步驟一所述的樣本圖像進(jìn)行整體閾值二值 化，區(qū)分待識別的樣本圖像的背景和圖像；再分別求出對應(yīng)閾值T1的待識別的樣本圖像的 圖像和背景的灰度平均值FJPBa，定出二次選用的閾值為：
【主權(quán)項】
1. 用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時的識別與預(yù)警方法，其特征是：包括以下步 驟 步驟一、數(shù)據(jù)庫的建立 建立一個危險品罐體的數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括文字部分和圖形部分；所述文字部分 為可代表危險品類型的文字，包括危、爆、燃、毒、腐；所述圖形部分為具有類圓形特征的圖 像； 步驟二、圖像采集 將攝像頭安裝在長途客車的前擋風(fēng)玻璃下側(cè)的中央位置，在攝像頭與長途客車前方車 輛相距100米時，攝像頭對前方車輛進(jìn)行圖像米集，米集頻率為1幀/秒； 步驟三、圖像處理 將所述步驟二采集到的圖像進(jìn)行3X3的中值濾波，濾波后規(guī)整到64X64大小的待處 理圖像；對所述待處理圖像進(jìn)行二值化處理，并去除孤立點，得到二值圖像； 對所述二值圖像同時從左、右邊緣向中間進(jìn)行掃描處理，根據(jù)灰度變化判斷前方是否 存在車輛，若前方存在車輛，使用掃描獲得的灰度值處于145~255之間像素點，得到圖像 的外邊緣特征點坐標(biāo)，再結(jié)合最小二乘法對所述特征點坐標(biāo)進(jìn)行曲線擬合，根據(jù)曲線擬合 得到的點繼續(xù)判定灰度值處于145~255之間的圖像的高度占圖像總體高度的比例值，若 所述比例值大于等于30%，則進(jìn)行下一步判別；若低于30%，則處理下一幀圖像； 步驟四、形狀識別和文字識別 由所述步驟三最小二乘法獲得的特征點判斷圖像主體的形狀特征，首先與所述步驟一 中建立的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的類圓形圖形特征進(jìn)行判斷，若與類圓形圖形特征相符，則進(jìn)一步進(jìn)行 文字判斷； 將所述步驟三二值化處理后的圖像進(jìn)行線條消抖和斷點連接，得到線條平滑、沒有尖 點、沒有斷點的規(guī)范文字圖像；將所述規(guī)范文字圖像的文字樣本圖像中拆分出文字筆畫，然 后將拆分出的每個筆畫歸類到筆畫集中，并通過筆畫集形成可識別的符號序列；對筆畫集 中的每條線段尋找特征點，根據(jù)特征點集擬合多項式找出最佳擬合函數(shù)，選取最佳擬合函 數(shù)的系數(shù)作為最佳擬合向量；用最佳擬合向量匹配筆畫寫入符號向量； 步驟五、模板匹配 根據(jù)所述步驟四的文字識別方法，將所述的符號序列在數(shù)據(jù)庫中尋找與其匹配的模 板；提取模板圖案的符號向量，與待識別的文字樣本圖像的符號向量進(jìn)行匹配； 步驟六、報警 所述步驟五匹配的結(jié)果若與所述步驟一中建立的數(shù)據(jù)庫中的特征文字"危、爆、燃、毒、 腐"相匹配，則通過觸發(fā)報警器，發(fā)出語音警告。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時的識別與預(yù)警方法， 其特征是：所述步驟三采用的二值化方法為 取T1 = 70作為第一次選用的閾值，對步驟一所述的樣本圖像進(jìn)行整體閾值二值化，區(qū) 分待識別的樣本圖像的背景和圖像；再分別求出對應(yīng)閾值T1的待識別的樣本圖像的圖像和 背景的灰度平均值匕和B a，定出二次選用的閾值為 r2 =4(6+足）最后再用二次選用的閾值1~2對原圖進(jìn)行整體閾值二值化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時的識別與預(yù)警方法， 其特征是：所述步驟三圖像處理中通過形態(tài)開閉濾波器去除孤立點。
【專利摘要】用于長途客車前方出現(xiàn)危險品運輸車時的識別與預(yù)警方法，屬于汽車駕駛安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，基于危險品運輸車輛在后方車輛視野內(nèi)的類圓形輪廓特征及特有的文字標(biāo)志，建立一個危險品罐體的小型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫包括文字部分和圖形部分，所述圖形部分為具有類圓形特征的圖像；運用最小二乘法對前方車輛形狀輪廓和特征文字進(jìn)行擬合，如果擬合結(jié)果與數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)匹配，則判定前方車輛為危險品運輸車輛，進(jìn)而發(fā)出警告。本發(fā)明通過對前方車輛的外形輪廓和特殊文字識別來判別前方是否有危險品運輸車輛，對駕駛員進(jìn)行警示，防止駕駛員由于疲勞或注意力不集中造成與危險品運輸車輛追尾事故，大大減輕了交通事故的發(fā)生率，有效保障了人們生命財產(chǎn)的安全。
【IPC分類】G06K9-64
【公開號】CN104732245
【申請?zhí)枴緾N201510174691
【發(fā)明人】陳立干, 王柏強(qiáng), 張棟, 李世武, 戚培心, 鄭會娟, 邴雪燕, 李姝紅, 徐藝
【申請人】萬里運業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月14日