[发明专利]一种交通信号灯识别系统及其识别方法

说明书

本发明属于无人驾驶汽车的技术领域，具体的说是一种基于视频信号图像处理技术的交通信号灯识别系统及其识别方法。该系统包括车载前置摄像头、图像识别装置、语音芯片、扬声器、加速踏板和制动器，利用图像识别装置对车载前置摄像头采集的信号进行判断，图像识别装置由颜色识别、形状识别、形状二次确认和连续图像识别结果验证组成，对于车载前置摄像头采集到的图像采用总体上基于RGB空间进行识别，局部基于HSL空间进行识别的双轨方式。本发明提出的交通信号灯识别方法简单、高效，对于识别结果多次进行确认验证，具有很高的可靠性，实验表明该设计方法准确率高，具有实时检测交通信号灯的能力，能满足实际道路交通情况下交通信号灯识别的工作需求。

技术领域

本发明属于无人驾驶汽车的技术领域，具体的说是一种基于视频信号图像处理技术的交通信号灯识别系统及其识别方法。

背景技术

随着改革开放以来我国经济社会的不断发展，汽车日益得到普及，给人们生活带来极大便利的同时也带来了很多的问题，其中最突出问题的就是交通事故频发造成的人员伤亡数量不断上升。交通事故主要是由驾驶人员技术不足、违规违章、疲劳驾驶等人为因素造成的，所以减小驾驶人员误判断误操作造成的负面影响，是提高道路安全性的有效措施。

交通信号灯作为现代城市道路交通灯的一部分，是重要的信息来源。如今全世界的色弱、色盲的人有很多，这些人群无法正确辨别颜色，甚至完全失去辨别颜色的能力，他们不能正确地区分交通信号灯的颜色就可能引起交通事故，给自己和他人带来很大的危险，因此构建汽车交通信号灯识别系统给这类人群驾车带来了希望。另外，驾驶人员疲劳驾驶或者注意力不集中时就很容易忽视道路交通信号灯提示的信息，存在很大的安全隐患，汽车交通信号灯识别系统能自动识别信号灯，提供危险报警甚至直接控制车辆的行驶状态，从而起到辅助驾驶的作用，大大提高了车辆的行驶安全性。不仅局限在辅助驾驶方面，汽车交通信号灯识别更是无人驾驶汽车安全行驶的重要保障。

发明内容

本发明提供了一种准确度高、实时性好、能满足实际道路交通情况下交通信号灯识别的工作需求的交通信号灯识别系统及其识别方法，解决了由于驾驶人员误判交通信号灯造成负面影响的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种交通信号灯识别系统，该系统包括车载前置摄像头、图像识别装置、语音芯片、扬声器、加速踏板和制动器，其中所述的车载前置摄像头安装在前保险杠中间位置；所述的车载前置摄像头的输出端与图像识别装置的输入端相连；所述的图像识别装置的输出端与加速踏板、制动器、语音芯片的输入端相连；所述的语音芯片的输出端与扬声器的输入端相连。

所述的图像识别装置为TL6748F-EVM TMS320C6748；

所述的语音芯片采用型号为：QGPH6340；

一种交通信号灯识别系统的识别方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、利用车载前置摄像头实时采集道路交通信号视频，基于视频信号的每一帧图像进行交通信号灯识别；

步骤二、利用图像识别装置对车载前置摄像头采集的信号进行判断，若是绿灯，则将信号传递给加速踏板，控制加速踏板使车辆行驶；若是红灯或者黄灯，则将信号传递给制动器，控制制动器使车辆制动停车；同时，将判断绿灯或红灯或黄灯的结果传递给语音芯片；

步骤三、语音芯片控制扬声器进行语音播报提示。

所述的步骤二中图像识别装置由颜色识别、形状识别、形状二次确认和连续图像识别结果验证组成，对于车载前置摄像头采集到的图像采用总体上基于RGB空间进行识别，局部基于HSL空间进行识别的双轨方式，具体方法如下：

1)采用加权平均的方法对图像进行灰度化处理:

h(x，y)＝0.30×R(x，y)+0.60×G(x，y)+0.10×B(x，y)