CN103489323B - 一种红绿灯的识别装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的识别装置为车载GPS模块实时采集车辆的位置信息，当车通过红绿灯时控制图像采集模块采集图像，并将采集到的图像通过图像处理模块提供给红绿灯识别模块进行判别，判别结果再返回给车载GPS模块；车载GPS模块根据判别结果控制GPS界面显示模块和语音倒计时播报模块对驾驶员进行提醒。由于采用上述的结构，本发明的优点在于：1、结构简单合理，将红绿灯信号转化成文字图像和声光信号，并且红绿灯显示界面更合理，语音提醒方式更人性化，有利于色盲及疲劳驾驶人准确地辨认红绿灯，使他们驾驶过程更安全轻松；2、特别充分利用了车载GPS模块，降低生产成本。

Description

一种红绿灯的识别装置
技术领域
本发明涉及汽车的新技术应用领域，特别涉及一种红绿灯的识别装置。
背景技术
随着经济的不断发展，交通越来越便利，越来越多的汽车进入普通家庭中，使得人们的生活质量不断提高，但是另一方面道路上的汽车数量越来越多，行人和车辆之间也产生了一定的矛盾。红绿灯已成为交通行驶安全和交通枢纽中非常重要的工具，对于驾驶人员，特别是色盲或者疲劳驾驶人员来说，在过红绿灯路口时，分不清红绿灯的颜色而造成闯红灯是非常危险的。
目前的红绿灯识别装置构造是由图像采集、MCU微控制器、图像处理和语音警告模块依次相连而成。虽然现有的装置能对红绿灯颜色识别和语音播报，对驾驶汽车的色盲及疲劳驾驶人员有所帮助，但是在整个驾驶过程中，图像采集一直需要进行前方图像的实时采集，并且没有合理的语音播报以及红绿灯显示界面。所以，驾驶员使用现有的红绿灯识别装置依然还是会存在安全隐患。
针对上述问题，提供一种新型的红绿灯识别装置，在车辆通过红绿灯时对驾驶员进行安全提醒是现有技术需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种红绿灯的识别装置，以达到在车辆通过红绿灯时对驾驶员进行安全提醒的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的识别装置为车载GPS模块实时采集车辆的位置信息，当车通过红绿灯时控制图像采集模块采集图像，并将采集到的图像通过图像处理模块提供给红绿灯识别模块进行判别，判别结果再返回给车载GPS模块；车载GPS模块根据判别结果控制GPS界面显示模块和语音倒计时播报模块对驾驶员进行提醒。
所述的红绿灯识别模块将判别信息传递给车载GPS模块内部的MCU模块进行判断，充分利用了车载GPS模块，节约成本。
所述的图像采集模块采用CCD摄像头对前方红绿灯实时图像进行采集，并且与车载GPS模块以USB方式连接。
所述的CCD摄像头安装在汽车前端或者顶端。
所述的车载GPS模块在定位汽车所在位置和运行方向的同时根据内部存储的地图判断前方是否存在红绿灯，当车通过红绿灯时打开图像采集模块的摄像头进行图像采集。
所述图像采集模块的一帧图像采集、处理、颜色识别和传送到GPS装置的MCU模块所用的时间小于1秒，当时间到达1秒时，GPS的MCU模块就会发出减一指令倒计时。
所述车载GPS显示界面是由GPS的MCU模块调用程序代码实现的，并且在GPS界面用窗口显示红绿灯的实时状态。
一种红绿灯的识别装置，由于采用上述的结构，本发明的优点在于：1、结构简单合理，将红绿灯信号转化成文字图像和声光信号，并且红绿灯显示界面更合理，语音提醒方式更人性化，有利于色盲及疲劳驾驶人准确地辨认红绿灯，使他们驾驶过程更安全轻松；2、特别充分利用了车载GPS模块，降低生产成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种红绿灯的识别装置的结构示意图；
图2为本发明一种红绿灯的识别装置的工作流程图；
在图1中，1、车载GPS模块；2、图像采集模块；3、图像处理模块；4、红绿灯识别模块；5、GPS界面显示模块；6、语音倒计时播报模块。
具体实施方式
本发明为车载GPS模块1实时采集车辆的位置信息，当车通过红绿灯时控制图像采集模块2采集图像，并将采集到的图像通过图像处理模块3提供给红绿灯识别模块4进行判别，判别结果再返回给车载GPS模块1；车载GPS模块1根据判别结果控制GPS界面显示模块5和语音倒计时播报模块6对驾驶员进行提醒。
具体的如图1-2所示，本发明提供一种基于GPS技术的红绿灯识别装置，本系统控制电路包括车载GPS模块1、图像采集模块2、图像处理模块3、红绿灯识别模块4、GPS界面显示模块5和语音倒计时播报模块6。车载GPS模块1的输出端与图像采集模块2的输入端相连，图像采集模块2将前方采集到的红绿灯实时图像传送给图像处理模块3，图像处理模块3对实时图像进行处理，并将处理后的实时图像传给红绿灯识别模块4，红绿灯识别模块4将识别出的颜色信息再传送给车载GPS模块1，车载GPS模块1通过自身的MCU模块对传来的颜色信息响应，将对应的颜色信息通过GPS界面显示模块5显示，同时启动语音倒计时播报模块6进行语音倒计时播报。
图像采集模块2是用CCD摄像头对前方红绿灯实时图像进行采集，该摄像头安装在汽车前端或者顶端，并且与车载GPS以USB方式连接。
车载GPS模块1检测前方是否存在红绿灯，若不存在，车载GPS模块1的MCU模块不会发送指令打开CCD摄像头进行图像采集，就会继续检测红绿灯是否存在。如果检测到红绿灯存在，并且测出前方距离红绿灯装置还有L1米时，车载GPS模块1的MCU模块就会发出指令打开CCD摄像头进行前方红绿灯实时图像的采集。如果检测到红绿灯存在，但是测出前方距离红绿灯装置大于L1米时，车载GPS模块1的MCU模块就不会发出指令打开CCD摄像头进行前方红绿灯实时图像的采集。
为了有效的识别红绿灯的颜色，图像处理模块3是必不可少的。图像处理模块3与图像采集模块2相连，用来对图像进行提取、分析和处理。首先，判断CCD摄像头输送来的一帧图像是否有效，若没有效，就会舍弃当前图像，并且提取下一帧图像。若图像有效，图像处理模块就会对这一帧图像进行滤波、增强和放大处理。
红绿灯识别模块4与图像处理模块3连接。红绿灯识别模块4对经过图像处理模块3处理后的一帧图像进行颜色识别，并且颜色识别的结果传回车载GPS模块1。车载GPS模块1与红绿灯识别模块4相连，检测传回的颜色结果之前的处理时间，前面的处理时间一定是小于1秒，车载GPS模块1的MCU模块将会发送延时指令，等检测到时间到达1秒时刻时，就会立即做出响应。车载GPS模块1的MCU模块就会发出指令给与它后面连接的GPS界面显示模块5和语音倒计时播报模块6，进行GPS界面窗口倒计时显示和语音倒计时播报。
GPS界面显示模块5会对车载GPS模块1的MCU模块发送来的指令进行响应，GPS显示界面是在GPS界面上以一个窗口的形式显示，显示的窗口界面是是三行两列的表格，第一、二、三行分别显示“前绿倒计时数字时间”、“左绿倒计时数字时间”、“右绿倒计时数字时间”。
语音倒计时播报模块6会同时对车载GPS模块1的MCU模块发送来的指令进行响应，并且只会对当前红绿灯状态下的绿灯进行播报。语音倒计时播报的方式是先报三遍当前红绿灯状态下，有绿灯的方向，然后，倒计时播报当前绿灯最短的一个，依次下去。
本发明整个过程是实时的，当车载GPS模块1测出距离当前红绿灯装置还有L2米时，MCU模块就会关闭CCD摄像头，停止对前方红绿灯实时图像的采集。
本发明的有益效果是结构简单合理，将红绿灯信号转化成文字图像和声光信号，并且红绿灯显示界面更合理，语音提醒方式更人性化，有利于色盲及疲劳驾驶人准确地辨认红绿灯，使他们驾驶过程更安全轻松。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的识别装置为车载GPS模块(1)实时采集车辆的位置信息，当车通过红绿灯时控制图像采集模块(2)采集图像，并将采集到的图像通过图像处理模块(3)提供给红绿灯识别模块(4)进行判别，判别结果再返回给车载GPS模块(1)；车载GPS模块(1)根据判别结果控制GPS界面显示模块(5)和语音倒计时播报模块(6)对驾驶员进行提醒，所述的车载GPS模块(1)在定位汽车所在位置和运行方向的同时根据内部存储的地图判断前方是否存在红绿灯，当车通过红绿灯时打开图像采集模块(2)的摄像头进行图像采集，图像采集模块(2)的一帧图像采集、处理、颜色识别和传送到车载GPS模块(1)的MCU模块所用的时间小于1秒，当时间到达1秒时，MCU模块就会发出减一指令倒计时。
2.根据权利要求1所述的一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的红绿灯识别模块(4)将判别信息传递给车载GPS模块(1)内部的MCU模块进行判断，充分利用了车载GPS模块，节约成本。
3.根据权利要求1所述的一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的图像采集模块(2)采用CCD摄像头对前方红绿灯实时图像进行采集，并且与车载GPS模块以USB方式连接。
4.根据权利要求3所述的一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的CCD摄像头安装在汽车前端或者顶端。
5.根据权利要求1所述的一种红绿灯的识别装置，其特征在于：所述的GPS界面显示模块(5)是由车载GPS模块(1)的MCU模块调用程序代码实现的，并且在显示界面实时显示红绿灯的状态。
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