[发明专利]一种基于图像识别的隧道洞口车辆自动开关灯方法

说明书

一种基于图像识别的隧道洞口车辆自动开关灯方法，该发明基于图像识别及图像处理技术，通过行车记录仪实时记录车辆前方的图像，采用matlab软件图像处理与二阶灰度图像识别技术，对隧道洞口的存在进行识别。当识别到隧道洞口的存在，以及车辆距洞口的距离、或行驶时间满足要求时，通过基于微处理器控制车灯开关控制系统，实现在隧道洞口外车辆自动开关车灯，以提高驾驶员在隧道、连续隧道群等事故多发路段的行车安全性。该发明具有准确度高、方便轻巧、易于安装使用等优点。

技术领域

本发明属于道路交通安全技术领域，涉及图像识别及图像处理技术，具体涉及一种基于图像识别的隧道洞口车辆自动开关灯方法。

背景技术

驾驶员在高速公路隧道、隧道群路段的行驶特征大致表现为在驶入隧道时减速，驶出隧道时加速，速度的变化、及隧道洞口明暗适应的频繁变化，光照强度的剧烈变化，导致隧道洞口为交通事故多发路段，具有较高的行车风险。

目前在高速公路隧道洞口，普遍均设置有“进隧道请开车灯”的之类的警告标志。但由于隧道入口与路基段、桥梁路段的衔接部分，路侧环境变化较大，驾驶员接收到的警告信息、速度控制信息较多，交通环境较为复杂；隧道入口“暗适应”现象剧烈，若不及时开灯，驾驶员眼睛难以适应隧道内较黑暗的环境。因此，为减少驾驶员在隧道洞口的操作负荷，提出一种基于图像识别的隧道洞口车辆自动开关光技术，可避免驾驶人忘开车灯等或因操控车灯开关未注意路况而影响行车安全，提高隧道入口段的行车安全性。

车辆开关灯系统要适应信息时代的发展，应引入智能化的措施。在传统的车灯开关系统中，一般都是临近隧道洞口时，驾驶员通过手动来控制，增加了驾驶员操作负荷。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对智能交通提出了更高的要求，使得信息化管理在交通领域的地位越来越重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于图像识别的隧道洞口车辆自动开关灯方法，通过对matlab图像处理和识别技术对在一定安全识别距离内CMOS相机所拍摄的隧道洞口图像进行识别，并通过基于微处理器的开关控制系统自动开关车辆的前照灯。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于图像识别的隧道洞口车辆自动开关灯方法，通过行车记录仪内设置的图像识别模块采用matlab中的图像处理技术对行车记录仪内设置的CMOS相机拍摄的隧道洞口关键帧图片进行二值化处理，得到二值图片，然后通过图像模板匹配技术调用隧道洞口子模式图像数据集，在车辆距隧道入口或出口一个停车视距时对隧道洞口进行匹配识别，其中，子模式图像数据集包括不同形状的隧道洞口入口的子模式图像以及不同形状的隧道洞口出口的子模式图像；当二值图片匹配于隧道洞口子模式图像数据集中的子模式图像时，从而识别出隧道洞口，图像识别模块立即输出激活讯号至开关控制系统，开关控制系统控制车灯开关。

本发明进一步的改进在于，关键帧图片为行车记录仪在行驶过程至距离隧道洞口一个停车视距时，按时间间隔0.1s所记录的能够用于进行图像处理与识别的图片。

本发明进一步的改进在于，停车视距为75m～110m。

本发明进一步的改进在于，对于隧道入口，在车辆驶入之前，采用图像识别模块进行图像识别后直接通过开关控制系统输出激活讯号并打开车灯。

本发明进一步的改进在于，对于隧道出口，在驶出隧道洞口之前，开关控制系统5计算控制关灯时间的具体过程为：

1)当车辆距隧道出口间距离为停车视距时，对隧道出口关键帧图片进行匹配，匹配成功时，此时车辆距隧道出口间距离L_C＝S-v*t_p，其中，S为停车视距，v为车辆行驶速度，t_p为匹配识别时间；

2)车辆识别出隧道出口后行驶至出口所需时间t_s＝L_C/v；