[发明专利]一种汽车防闯红灯的控制装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车防闯红灯的控制装置。

背景技术

交通安全日益成为人类社会的一个焦点。车辆闯红灯等行为造成了严重的交通安全隐患，有时甚至酿成大事故。一些驾驶员是无视交通安全故意闯红灯，一些驾驶员则是在绿灯将结束时，由于对时间和距离的错误估计，误以为车辆仍然能在绿灯时通过，导致在绿灯变红灯时无意闯了红灯。

为此，有人在2008年11月20日提出一种感应式汽车刹车(中国发明公开号CN101734240A)，包括刹车系统，刹车系统由电路A、电路B和红外线发射装置组成，红外线发射装置安装在离人行道5米处，并以人行道旁的红绿灯的红灯为开关，车顶的红外光敏电阻，电磁铁和电源串接组成电路A，红外光敏电阻是该电路的控制端，车头的红外感应电阻，电磁铁和电源串接组成电路B，红外感应电阻是该电路的控制端，刹车踩板在电磁铁的后端。由于采用上述结构，如果装有此刹车系统的车辆要闯红灯或者前方3米内有行人时，电路A或者B接通，通电后的电磁铁带有磁力，吸住刹车踏板，汽车被迫停止，避免撞到行人，所以达到了有效减少交通事故的目的。

上述的感应式刹车只能在有红绿灯的情况时使用，并且采用红外感应存在诸多的干扰，如汽车尾灯发出的红光，这样会造成汽车存在误刹车的情况。另外，采用红外传感器并不能感知红绿灯的读秒情况，其智能化自动化程度不高。

随着图像处理的技术的发展，采样摄像头采集信息并进行判断已进入到实用阶段，如在茶叶分辨、橘子自动筛选等方面以得到应用并申请了专利。

HIS彩色系统是图像一种处理技术，不同的颜色是由色彩的三个测量值来刻画的。分别是色调(Hue)，区别不同光谱颜色的主要特征；饱和度(Saturation)，色彩中的灰色量或者颜色的纯度；强度(Intensity)，颜色的相对亮度，强度值越大，色彩越亮。HIS(Hue Intensity saturation)是具有更加直观的彩色处理方法。

形态学是一门新兴科学，它的用途主要是获取物体拓扑和结果信息，它通过物体和结构元素相互作用的某些运算，得到物体更本质的形态。它在图像处理中的应用主要是利用形态学的基本运算，对图像进行观察和处理，从而达到改善图像质量的目的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种汽车防闯红灯控制装置，该汽车防闯红灯控制装置能够自动在红灯亮起时刹车并停车在斑马线前，提高行车的安全和行车智能化。

本发明通过下列技术方案来实现：一种汽车防闯红灯的控制装置，包括摄像器件、车速传感器和刹车执行机构，其特征在于，本控制装置还包括汽车控制器和与汽车控制器连接的视频识别单元，所述的摄像器件与视频识别单元连接，所述的车速传感器和刹车执行机构均与汽车控制器连接，所述的视频识别单元用于提取摄像器件内的视频图像信息并将该视频图像信息进行识别，在确认为红绿灯时识别红绿状态、倒计时时间和计算本车头与斑马线之间的距离，所述的汽车控制器用于接收视频识别单元输送的上述红绿状态、倒计时时间的信息以及车速传感器输送的车速信息并进行综合判断是否控制所述的刹车执行机构进行刹车。

本汽车防闯红灯的控制装置能够实现智能判断红绿灯和根据红绿灯情况进行智能刹车。摄像器件不断地摄取车头前方的行车环境并输送摄取的图像，视频识别单元实时地提取图像并对图像进行识别处理，在识别到有红绿灯时，确认红绿灯的红绿状态、倒计时时间和距离斑马线距离等情况，汽车控制器根据车速和红绿状态、倒计时时间、距离综合判断是否进行刹车以防止汽车闯红灯。

在上述的汽车防闯红灯的控制装置中，所述的视频识别单元包括图像提取处理器、图像去噪处理器、形状滤波器和图像匹配处理器，所述的图像提取处理器用于提取摄像器件内的图像并将该图像中的每个像素进行阈值分割，所述的图像去噪处理器用于将经过阈值分割的图像上的噪声除去，所述的形状滤波器用于根据红绿灯形状属性和红绿灯上的数字形状属性对各图像标记区域进行滤波，所述的图像匹配处理器用于生成红绿灯特征模板、多个数字特征模板和斑马线特征模板并计算图像中相应标记区域的特征匹配值，在所述相应特征匹配值大于图像匹配处理器中相设定的相应特征阈值时，即判定为红绿灯、数字和斑马线。

在上述的汽车防闯红灯的控制装置中，所述的图像提取处理器用于将接收的图像从RGB色彩空间转换为HSI色彩空间，并对上述的每个像素根据RGB值和HSI值进行阈值分割。通过图像提取处理器将图像提取并对图像进行阈值分割使图像进行初步处理，使图像中的图形的轮廓更加清晰。