CN105501155A - 一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统及方法，图像采集装置的输入端与摄像头装置的输出端相连，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端相连，图像处理装置的输出端与电子控制装置的输入端相连，电子控制装置的输出端与智能通讯装置的输入端相连，智能通讯装置的信号输出端与路况云端服务器的接收端相连，路况云端服务器的发送端与智能通讯装置的信号接收端相连，智能通讯装置的反馈端与电子控制装置的接收端相连，电子控制装置的控制端还与车辆控制器的受控端相连。本发明为高度集成化设置，其结构简单，同时能实时监测交通状况，让驾驶者及时根据实时路况信息规划线路，减少驾驶者的负担，提高交通同行的效率。

Description

一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，尤其涉及一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统的实施方法。

背景技术

随着汽车电子行业的发展，基于车载摄像头的安全应用日益普及，如行人检测，车道偏移等。同时随着汽车保有量的增加，城市道路也越来越拥堵，一般的方式只有绕路行驶，或者通过广播的方式进行选择性的避免汽车高峰路段，但该种方式也只是相对的降低路段拥堵的现状，而不能真正的解决现有的拥堵问题。

同时现有技术是通过固定在特定路段的公共交通设施来完成流量监测，缺点是：

1)只能在装配有此类设备的地方才可以进行交通流量监控，不能涵盖更广阔的区域；

2)驾驶者通常只能通过广播、道路上的显示屏等方式来获得路况信息，道路信息和驾驶者之间交流不顺畅，不能让驾驶者及早了解道路状况避免交通拥堵；

3)车辆不能自动根据交通状况信息来进行智能化控制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，包括图像采集装置、图像处理装置、电子控制装置及智能通讯装置，所述图像采集装置的输入端与摄像头装置的输出端相连，所述图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端相连，所述图像处理装置的输出端与电子控制装置的输入端相连，所述电子控制装置的输出端与智能通讯装置的输入端相连，所述智能通讯装置的信号输出端与路况云端服务器的接收端相连，所述路况云端服务器的发送端与智能通讯装置的信号接收端相连，所述智能通讯装置的反馈端与电子控制装置的接收端相连，所述电子控制装置的控制端与显示装置的输入端相连，且所述电子控制装置的控制端还与车辆控制器的受控端相连。

进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所述图像采集装置由图像采集芯片、芯片驱动器及图像输出器构成，所述摄像头装置的输出端与图像采集芯片的输入端相连，所述图像采集芯片的输出端与芯片驱动器的输入端相连，且所述芯片驱动器驱动端与图像采集芯片的驱动端相连，所述芯片驱动器的输出端与图像输出器的输入端相连。

再进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所述图像处理装置由图像接收器、图像存储器及图像处理器构成，所述图像接收器的输入端与图像输出器的输出端相连，所述图像接收器的输出端与图像存储器的输入端相连，所述图像存储器的输出端与图像处理器的输入端相连，所述图像处理器的处理端还与图像存储器的处理端相连。

更进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所述电子控制装置包括微处理器，所述微处理器的输入端与图像处理器的输出端相连，所述微处理器的输出端通过通讯接口与智能通讯装置相连，所述微处理器的输出端还通过通讯接口与显示装置的输入端相连，且所述微处理器的控制端也通过通讯接口与车辆控制器的受控端相连。

再更进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所述智能通讯装置为车载式无线通讯模块，或为智能手机。

再更进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所述车载式无线通讯模块的信号输出端与路况云端服务器的接收端相连，所述路况云端服务器的发送端通过车载式无线通讯模块与微处理器的接收端相连。

再更进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所示智能手机信号输出端与路况云端服务器的接收端相连，所述路况云端服务器的发送端与智能手机的接收端相连，所述智能手机通过无线传输/有线传输与显示装置显示相连。

再更进一步的，所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，所述显示装置为车载导航。

基于车载摄像头的实时交通状况识别的方法，包括以下步骤：

S1：摄像头装置扫描车辆周围的路况、环境信息；

S2：图像采集装置将摄像头装置采集到的路况信息转化为图像电子信号；

S3：图像采集装置对采集来的电子信息进行图像传输；

S4：图像处理装置对传输的图像存储并由图像处理器对图像进行识别处理；

S5：微处理器接收得到处理后的图像识别结果后，并通过智能通讯装置发送信息给路况云端服务器；

S6：路况云端服务器依据安装该系统所有的车辆，将周边所有的路段的路况信息上传，存储于路况云端服务器中并将其作为所有安装该系统车辆的共享路况信息，接着路况云端服务器依据共享中的路况信息进行数据分析，最后将该信息再次通过智能通讯装置发送给微处理器上；

S7：微处理器对路况云端服务器发送来的信息进行处理后，通过与通讯接口相连的显示装置显示当前合理的行径路径，或者是沿当前路径等待前进，在此时由微处理器处理接收到的信息，并传输指令给车辆控制器。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

本发明通过采用图像采集装置、图像处理装置、电子控制装置、无线通讯装置及路况云端服务器相互结合布置，具备以下优点：

1)该系统集成了摄像头装置、图像采集装置、图像处理装置、电子控制装置、无线通讯装置的功能集成度高，结构简单。

2)该系统能够实现实时交通状况的识别然后对车辆进行控制，实现人、环境、车的互联。

3)可以让交通状况检测不受公共交通设施限制，扩大交通状况监控的区域，减少公共交通设施投入。

4)提高交通状况信息和驾驶者之间传递效率，让驾驶者及时根据实时路况信息规划线路，减少驾驶者的负担，提高总体交通效率。

5)本系统支持车辆根据交通状况信息来进行自动化和智能化控制，如开启交通堵塞驾驶模式、交通堵塞下关闭车窗防止尾气进入等，提高了车辆的自动化驾驶程度，为驾驶者带来更多便利。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，包括图像采集装置1、图像处理装置2、电子控制装置3及智能通讯装置4，所述图像采集装置1的输入端与摄像头装置5的输出端相连，所述图像采集装置1的输出端与图像处理装置2的输入端相连，所述图像处理装置2的输出端与电子控制装置3的输入端相连，所述电子控制装置3的输出端与智能通讯装置4的输入端相连，所述智能通讯装置4的信号输出端与路况云端服务器6的接收端相连，所述路况云端服务器6的发送端与智能通讯装置4的信号接收端相连，所述智能通讯装置4的反馈端与电子控制装置3的接收端相连，所述电子控制装置3的控制端与显示装置7的输入端相连，且所述电子控制装置3的控制端还与车辆控制器8的受控端相连。通过图像采集装置1和图像处理装置2采集的图像由电子控制装置3进行处理，同时也由路况云端服务器6进行跟踪反馈信息，从而能达到电子控制装置3依据当前路的信息结合路况云端服务器6的信息作出合理的指示，使驾车者能轻松驾驶，同时也能降低路况的拥堵。

其中，所述图像采集装置1由图像采集芯片11、芯片驱动器12及图像输出器13构成，所述摄像头装置5的输出端与图像采集芯片11的输入端相连，所述图像采集芯片11的输出端与芯片驱动器12的输入端相连，且所述芯片驱动器12驱动端与图像采集芯片11的驱动端相连，所述芯片驱动器12的输出端与图像输出器13的输入端相连。芯片驱动其12驱动图像采集芯片11工作，图像采集芯片11将搜集路况信息为图像电子信号，由图像输出器13输出。

而所述图像处理装置2由图像接收器21、图像存储器22及图像处理器23构成，所述图像接收器21的输入端与图像输出器13的输出端相连，所述图像接收器21的输出端与图像存储器22的输入端相连，所述图像存储器22的输出端与图像处理器23的输入端相连，所述图像处理器23的处理端还与图像存储器22的处理端相连。图像处理器23把接收到的信号存储于图像存储器22中，由图像处理器23对图像进行识别处理，并把识别结果传输给电子控制装置3中。

进一步的，所述电子控制装置3包括微处理器32，所述微处理器32的输入端与图像处理器23的输出端相连，所述微处理器32的输出端通过通讯接口31与智能通讯装置4相连，所述微处理器32的输出端还通过通讯接口31与显示装置7的输入端相连，且所述微处理器32的控制端也通过通讯接口31与车辆控制器8的受控端相连。微处理器32用以接收图像处理结果，并通过车辆通讯接口31接收车身相关数据(如车速、GPS定位数据、车辆设置信息等)，并控制发送和接收无线通讯模块41和路况云端服务器6进行数据传输。并根据接收到的交通状况信息，发送给该车辆中，由微处理器32进行相关部件的信息控制。

其中，所述智能通讯装置4为车载式无线通讯模块41，或为智能手机。依据不同的设备进行不同的选择，提供多样化的选择。

智能通讯装置4将接受到的信号可以直接通过无线通讯模块41或通过通用移动通信技术(如TLE)或者相关通讯技术将信息发送给路况云端服务器6。或者通过WIFI、Bluetooth、USB等通讯技术将信息传递给车内的配有相应软件的手机，由手机将数据发送给云端服务器。

智能通讯装置4还用以接收来自路况云端服务器6(通过LTE、WIFI、Bluetooth、USB等通讯技术)的信息并发送给电子控制装置3。

基于车载摄像头的实时交通状况识别的方法，包括以下步骤：

S1：摄像头装置5扫描车辆周围的路况、环境信息；

S2：图像采集装置1将摄像头装置5采集到的路况信息转化为图像电子信号；

S3：图像采集装置1对采集来的电子信息进行图像传输；

S4：图像处理装置2对传输的图像存储并由图像处理器23对图像进行识别处理；

S5：微处理器32接收得到处理后的图像识别结果后，并通过智能通讯装置4发送信息给路况云端服务器6；

S6：路况云端服务器6依据安装该系统所有的车辆，将周边所有的路段的路况信息上传，存储于路况云端服务器6中并将其作为所有安装该系统车辆的共享路况信息，接着路况云端服务器6依据共享中的路况信息进行数据分析，最后将该信息再次通过智能通讯装置4发送给微处理器32上；

S7：微处理器32对路况云端服务器6发送来的信息进行处理后，通过与通讯接口31相连的显示装置7显示当前合理的行径路径，或者是沿当前路径等待前进，在此时由微处理器32处理接收到的信息，并传输指令给车辆控制器8。

本发明的工作原理如下：

使用摄像头装置5采集周围环境，由图像采集装置1转化为电子图像信号，电子图像信号经过图像处理装置2进行图像识别处理，判定交通流量状况，电子控制装置结合车身信号(如车速，GPS定位数据，车辆设置信息等)，通过智能通讯装置4和路况云端服务器6进行数据传输(车载无线通讯模块可以直接和云端服务器通讯，也可以通过和车内手机进行通讯，由手机内安装的配套软件来控制手机与路况云端服务6器之间的数据通讯)。当接收到路况云端服务器6发送的周边道路交通状况后通过显示装置7显示并告知驾驶者(通过装有配套软件的车内手机进行显示或者车内导航系统进行显示)。也可以在接收到路况云端服务器6发送的周边道路交通状况后，把信息传递给车载导航(或手机导航以优化驾驶线路等操作。同时本系统还支持车辆根据交通状况信息来进行自动化和智能化控制，如开启交通堵塞驾驶模式、交通堵塞下关闭车窗防止尾气进入等。

本发明通过采用图像采集装置、图像处理装置、电子控制装置、无线通讯装置及路况云端服务器相互结合布置，具备以下优点：

1)该系统集成了摄像头装置、图像采集装置、图像处理装置、电子控制装置、无线通讯装置的功能集成度高，结构简单。

2)该系统能够实现实时交通状况的识别然后对车辆进行控制，实现人、环境、车的互联。

3)可以让交通状况检测不受公共交通设施限制，扩大交通状况监控的区域，减少公共交通设施投入。

4)提高交通状况信息和驾驶者之间传递效率，让驾驶者及时根据实时路况信息规划线路，减少驾驶者的负担，提高总体交通效率。

5)本系统支持车辆根据交通状况信息来进行自动化和智能化控制，如开启交通堵塞驾驶模式、交通堵塞下关闭车窗防止尾气进入等，提高了车辆的自动化驾驶程度，为驾驶者带来更多便利。

在包含以上内容的基础上，以下具体举例说明本发明的内容。

实施例一

在实施例一中，本发明提供了一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，包括：图像采集装置1、图像处理装置2、电子控制装置3及智能通讯装置4，所述图像采集装置1的输入端与摄像头装置5的输出端相连，所述图像采集装置1的输出端与图像处理装置2的输入端相连，所述图像处理装置2的输出端与电子控制装置3的输入端相连，所述电子控制装置3的输出端与智能通讯装置4的输入端相连，所述智能通讯装置4的信号输出端与路况云端服务器6的接收端相连，所述路况云端服务器6的发送端与智能通讯装置4的信号接收端相连，所述智能通讯装置4的反馈端与电子控制装置3的接收端相连，所述电子控制装置3的控制端与显示装置7的输入端相连，且所述电子控制装置3的控制端还与车辆控制器8的受控端相连。通过图像采集装置1和图像处理装置2采集的图像由电子控制装置3进行处理，同时也由路况云端服务器6进行跟踪反馈信息，从而能达到电子控制装置3依据当前路的信息结合路况云端服务器6的信息作出合理的指示，使驾车者能轻松驾驶，同时也能降低路况的拥堵。

实施例二

在实施例一的基础上，本发明提出了实施例二。实施例二中所述图像采集装置1由图像采集芯片11、芯片驱动器12及图像输出器13构成，所述摄像头装置5的输出端与图像采集芯片11的输入端相连，所述图像采集芯片11的输出端与芯片驱动器12的输入端相连，且所述芯片驱动器12驱动端与图像采集芯片11的驱动端相连，所述芯片驱动器12的输出端与图像输出器13的输入端相连。芯片驱动其12驱动图像采集芯片11工作，图像采集芯片11将搜集路况信息为图像电子信号，由图像输出器13输出。

实施例三

在实施例一的基础上，本发明提出了实施例三。实施例三中而所述图像处理装置2由图像接收器21、图像存储器22及图像处理器23构成，所述图像接收器21的输入端与图像输出器13的输出端相连，所述图像接收器21的输出端与图像存储器22的输入端相连，所述图像存储器22的输出端与图像处理器23的输入端相连，所述图像处理器23的处理端还与图像存储器22的处理端相连。图像处理器23把接收到的信号存储于图像存储器22中，由图像处理器23对图像进行识别处理，并把识别结果传输给电子控制装置3中。

实施例四

在实施例一的基础上，本发明提出了实施例四。实施例四中所述电子控制装置3包括微处理器32，所述微处理器32的输入端与图像处理器23的输出端相连，所述微处理器32的输出端通过通讯接口31与智能通讯装置4相连，所述微处理器32的输出端还通过通讯接口31与显示装置7的输入端相连，且所述微处理器32的控制端也通过通讯接口31与车辆控制器8的受控端相连。微处理器32用以接收图像处理结果，并通过车辆通讯接口31接收车身相关数据(如车速、GPS定位数据、车辆设置信息等)，并控制发送和接收无线通讯模块41和路况云端服务器6进行数据传输。并根据接收到的交通状况信息，发送给该车辆中，由微处理器32进行相关部件的功能控制。

实施例五

在实施例一的基础上，本发明提出了实施例五。针对智能通讯装置4采用车载式无线通讯模块41，所述车载式无线通讯模块41的信号输出端与路况云端服务器6的接收端相连，所述路况云端服务器6的发送端通过车载式无线通讯模块41与微处理器32的接收端相连，采用车载式无线通讯模块41能将该系统一体化设置，方便驾驶者的操作。

实施例六

在实施例一的基础上，本发明提出了实施例六。针对智能通讯装置4采用智能手机，智能手机信号输出端与路况云端服务器6的接收端相连，所述路况云端服务器6的发送端与智能手机的接收端相连，所述智能手机通过无线传输(如WIFI或Bluetooth等)与显示装置7显示相连，采用智能手机适合一般的车辆使用，达到降低成本的目的。

实施例七

在实施例一的基础上，本发明提出了实施例七。针对智能通讯装置4采用智能手机，智能手机信号输出端与路况云端服务器6的接收端相连，所述路况云端服务器6的发送端与智能手机的接收端相连，所述智能手机通过有线传输(如usb等)与显示装置7显示相连，采用智能手机适合一般的车辆使用，达到降低成本的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：包括图像采集装置(1)、图像处理装置(2)、电子控制装置(3)及智能通讯装置(4)，所述图像采集装置(1)的输入端与摄像头装置(5)的输出端相连，所述图像采集装置(1)的输出端与图像处理装置(2)的输入端相连，所述图像处理装置(2)的输出端与电子控制装置(3)的输入端相连，所述电子控制装置(3)的输出端与智能通讯装置(4)的输入端相连，所述智能通讯装置(4)的信号输出端与路况云端服务器(6)的接收端相连，所述路况云端服务器(6)的发送端与智能通讯装置(4)的信号接收端相连，所述智能通讯装置(4)的反馈端与电子控制装置(3)的接收端相连，所述电子控制装置(3)的控制端与显示装置(7)的输入端相连，且所述电子控制装置(3)的控制端还与车辆控制器(8)的受控端相连。

2.根据权利要求1所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所述图像采集装置(1)由图像采集芯片(11)、芯片驱动器(12)及图像输出器(13)构成，所述摄像头装置(5)的输出端与图像采集芯片(11)的输入端相连，所述图像采集芯片(11)的输出端与芯片驱动器(12)的输入端相连，且所述芯片驱动器(12)驱动端与图像采集芯片(11)的驱动端相连，所述芯片驱动器(12)的输出端与图像输出器(13)的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所述图像处理装置(2)由图像接收器(21)、图像存储器(22)及图像处理器(23)构成，所述图像接收器(21)的输入端与图像输出器(13)的输出端相连，所述图像接收器(21)的输出端与图像存储器(22)的输入端相连，所述图像存储器(22)的输出端与图像处理器(23)的输入端相连，所述图像处理器(23)的处理端还与图像存储器(22)的处理端相连。

4.根据权利要求1所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所述电子控制装置(3)包括微处理器(32)，所述微处理器(32)的输入端与图像处理器(23)的输出端相连，所述微处理器(32)的输出端通过通讯接口(31)与智能通讯装置(4)相连，所述微处理器(32)的输出端还通过通讯接口(31)与显示装置(7)的输入端相连，且所述微处理器(32)的控制端也通过通讯接口(31)与车辆控制器(8)的受控端相连。

5.根据权利要求1所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所述智能通讯装置(4)为车载式无线通讯模块(41)，或为智能手机。

6.根据权利要求5所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所述车载式无线通讯模块(41)的信号输出端与路况云端服务器(6)的接收端相连，所述路况云端服务器(6)的发送端通过车载式无线通讯模块(41)与微处理器(32)的接收端相连。

7.根据权利要求5所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所示智能手机信号输出端与路况云端服务器(6)的接收端相连，所述路况云端服务器(6)的发送端与智能手机的接收端相连，所述智能手机通过无线传输/有线传输与显示装置(7)显示相连。

8.根据权利要求1所述的基于车载摄像头的实时交通状况识别系统，其特征在于：所述显示装置(7)为车载导航。

9.基于车载摄像头的实时交通状况识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：摄像头装置(5)扫描车辆周围的路况、环境信息；

S2：图像采集装置(1)将摄像头装置(5)采集到的路况信息转化为图像电子信号；

S3：图像采集装置(1)对采集来的电子信息进行图像传输；

S4：图像处理装置(2)对传输的图像存储并由图像处理器(23)对图像进行识别处理；

S5：微处理器(32)接收得到处理后的图像识别结果后，并通过智能通讯装置(4)发送信息给路况云端服务器(6)；

S6：路况云端服务器(6)依据周边安装该系统车辆的上传所有的路段的路况信息，存储于路况云端服务器(6)中并将其作为所有安装该系统车辆的共享路况信息，接着路况云端服务器(6)依据共享中的路况信息进行分析，最后将该信息再次通过智能通讯装置(4)发送给微处理器(32)上；

S7：微处理器(32)对路况云端服务器(6)发送来的信息进行处理后，通过与通讯接口(31)相连的显示装置(7)显示当前合理的行径路径，或者是沿当前路径等待前进，在此时由微处理器(32)处理接收到的信息，并传输指令给车辆控制器(8)。