CN107371294A - 基于危险行为检测的警灯控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于危险行为检测的警灯控制系统，包括多个红色发光二极管、多个蓝色发光二极管、控制元件、电路板和灯罩，所述多个红色发光二极管和所述多个蓝色发光二极管设置在所述电路板的一端，所述控制元件设置在所述电路板的另一端，所述灯罩盖置在所述多个红色发光二极管、所述多个蓝色发光二极管、所述控制元件以及所述电路板之上，所述灯罩包括透镜，用于将光线集中均匀发射出去，所述灯罩被固定在警车顶部；其中，所述多个红色发光二极管的数量与所述多个蓝色发光二极管的数量相等。通过本发明，能够对危险行为起到有效的震慑作用。

Description

基于危险行为检测的警灯控制系统
技术领域
本发明涉及车用警灯领域，尤其涉及一种基于危险行为检测的警灯控制系统。
背景技术
警灯，顾名思义，起着警示提醒的作用，一般是用来维护道路安全，有效的减少交通安全事故的发生，还可以预防潜在的不安全隐患。一般情况下警灯通常都用在警车、工程车、消防车、急救车、防范管理车、道路维修车、牵引车、紧急A/S车、机械设备等开发。
一般情况下，警灯是按车种和用处可以提供多样的长度的产品的，有灯罩组合的构造，需要时一边方向的灯罩可以组合复合颜色。此外，警灯还可以根据光源形式的不同，分为：灯泡转灯、LED闪光、氙气灯管频闪，其中LED闪光形式的是灯泡转灯形式的升级版，使用寿命更长，更节能，更低热。
但是，现有的警灯的开关控制仍需要人工操作来完成，无法在载有警灯的警车巡逻过程中基于危险行为的检测来自动完成警灯的开关控制，从而无法减轻警务人员的负担。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于危险行为检测的警灯控制系统，用于接收街景图像，将街景图像进行各种图像处理后与各种基准危险行为外形轮廓进行逐一匹配，匹配成功，则输出存在危险行为信号，自动启动所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光。
根据本发明的一方面，提供了一种基于危险行为检测的警灯控制系统，所述系统包括多个红色发光二极管、多个蓝色发光二极管、控制元件、电路板和灯罩，所述多个红色发光二极管和所述多个蓝色发光二极管设置在所述电路板的一端，所述控制元件设置在所述电路板的另一端，所述灯罩盖置在所述多个红色发光二极管、所述多个蓝色发光二极管、所述控制元件以及所述电路板之上，所述灯罩包括透镜，用于将光线集中均匀发射出去，所述灯罩被固定在警车顶部；其中，所述多个红色发光二极管的数量与所述多个蓝色发光二极管的数量相等。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中，还包括：MMC存储设备，用于预先存储各种基准危险行为外形轮廓、预设均方差阈值以及预设信噪比阈值。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中，还包括：枪式摄像设备，用于对警车所在的街景进行拍摄，以获得并输出相应的街景图像；
信号分析设备，与所述枪式摄像设备连接，用于接收街景图像，基于街景图像的各个像素点的像素值确定街景图像像素值的均方差以作为目标均方差输出。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中，还包括：噪声分析设备，用于接收街景图像，对街景图像进行噪声分析，以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号，基于主噪声信号、次噪声信号以及街景图像确定街景图像的信噪比以作为目标信噪比输出。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中，还包括：滤波切换设备，分别与信号分析设备以及噪声分析设备连接，用于接收目标均方差和目标信噪比，并在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时，发出第一切换信号，在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于预设均方差阈值时，发出第二切换信号，在目标信噪比大于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时，发出第三切换信号，还在目标信噪比大于预设信噪比阈值且目标均方差小于预设均方差阈值时，发出第四切换信号；
卡尔曼滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第四切换信号时，对街景图像进行卡尔曼滤波处理以获得目标滤波图像；自适应小波滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第一切换信号时，对街景图像进行自适应小波滤波处理以获得小波滤波图像，并将小波滤波图像发送给自适应中值滤波设备；还用于在接收到第三切换信号时，对街景图像进行自适应小波滤波处理以直接获得目标滤波图像；
自适应中值滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第一切换信号时，从自适应小波滤波设备处接收小波滤波图像，对小波滤波图像进行自适应中值滤波处理以获得目标滤波图像；还用于在接收到第二切换信号时，对街景图像进行自适应中值滤波处理以直接获得目标滤波图像；
目标识别设备，与卡尔曼滤波设备、自适应小波滤波设备和自适应中值滤波设备分别连接，用于接收目标滤波图像，将目标滤波图像与各种基准危险行为外形轮廓进行逐一匹配，匹配成功，则输出存在危险行为信号，全部匹配失败，则输出无危险行为信号；
其中，所述控制元件在接收到所述存在危险行为信号时，自动启动所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光；
其中，自适应中值滤波设备执行的自适应中值滤波处理包括：针对接收到的图像的每一个像素，采用各种滤波窗口对该像素以该像素为中心进行对应的各种像素块的获取，确定每一种像素块中的灰度值方差，选择灰度值方差最小的对应滤波窗口作为目标滤波窗口对该像素的像素值进行中值滤波以获得其滤波像素值，基于接收到的图像的所有像素的滤波像素值获取自适应中值滤波设备输出的滤波图像；
其中，自适应小波滤波设备执行的自适应小波滤波处理包括：对接收到的图像进行小波分解以获得LL、LH、HL和HH四个子带，确定HH子带的均值，基于该均值计算小波收缩的最优阈值，基于小波收缩的最优阈值进行图像的小波重构以获取自适应小波滤波设备输出的滤波图像；
其中，卡尔曼滤波设备在接收到第四切换信号时，从省电模式进入工作模式，自适应小波滤波设备在接收到第一切换信号或第三切换信号时，从省电模式进入工作模式，自适应中值滤波设备在接收到第一切换信号或第二切换信号时，从省电模式进入工作模式。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：自适应小波滤波设备在接收到第二切换信号或第四切换信号时，从工作模式进入省电模式。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：自适应中值滤波设备在接收到第三切换信号或第四切换信号时，从工作模式进入省电模式。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：卡尔曼滤波设备在接收到第一切换信号、第二切换信号或第三切换信号时，从工作模式进入省电模式。
更具体地，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中，还包括：用户输入设备，用于在用户的操作下，手动开启所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光，或者手动关闭所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的基于危险行为检测的警灯控制系统的结构方框图。
附图标记：1多个红色发光二极管；2多个蓝色发光二极管；3控制元件；4电路板；5灯罩
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于危险行为检测的警灯控制系统的实施方案进行详细说明。
警灯广泛适用于各种特殊场所作警示标志，也适合于市政、施工作业和监护、救护、抢险工作人员作信号联络和方位指示之用。一般意义上的警灯，主要用于警务用车出警时使用，用于提醒过路车辆和行人闪避，并对抓捕的犯罪份子起到震慑作用，以及给群众安全感，避免即将发生的不法行为产生。
当前的警灯的开关控制仍旧通过人工按钮来实现，过于依赖警务人员的人工操作，无法根据街景的具体情况进行自动开关。为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于危险行为检测的警灯控制系统。
图1为根据本发明实施方案示出的基于危险行为检测的警灯控制系统的结构方框图，所述系统包括多个红色发光二极管、多个蓝色发光二极管、控制元件、电路板和灯罩，所述多个红色发光二极管和所述多个蓝色发光二极管设置在所述电路板的一端，所述控制元件设置在所述电路板的另一端，所述灯罩盖置在所述多个红色发光二极管、所述多个蓝色发光二极管、所述控制元件以及所述电路板之上，所述灯罩包括透镜，用于将光线集中均匀发射出去，所述灯罩被固定在警车顶部；其中，所述多个红色发光二极管的数量与所述多个蓝色发光二极管的数量相等。
接着，继续对本发明的基于危险行为检测的警灯控制系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中还可以包括：MMC存储设备，用于预先存储各种基准危险行为外形轮廓、预设均方差阈值以及预设信噪比阈值。
在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中还可以包括：枪式摄像设备，用于对警车所在的街景进行拍摄，以获得并输出相应的街景图像；
信号分析设备，与所述枪式摄像设备连接，用于接收街景图像，基于街景图像的各个像素点的像素值确定街景图像像素值的均方差以作为目标均方差输出。
在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中还可以包括：噪声分析设备，用于接收街景图像，对街景图像进行噪声分析，以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号，基于主噪声信号、次噪声信号以及街景图像确定街景图像的信噪比以作为目标信噪比输出。
在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中还可以包括：滤波切换设备，分别与信号分析设备以及噪声分析设备连接，用于接收目标均方差和目标信噪比，并在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时，发出第一切换信号，在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于预设均方差阈值时，发出第二切换信号，在目标信噪比大于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时，发出第三切换信号，还在目标信噪比大于预设信噪比阈值且目标均方差小于预设均方差阈值时，发出第四切换信号；
卡尔曼滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第四切换信号时，对街景图像进行卡尔曼滤波处理以获得目标滤波图像；
自适应小波滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第一切换信号时，对街景图像进行自适应小波滤波处理以获得小波滤波图像，并将小波滤波图像发送给自适应中值滤波设备；还用于在接收到第三切换信号时，对街景图像进行自适应小波滤波处理以直接获得目标滤波图像；
自适应中值滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第一切换信号时，从自适应小波滤波设备处接收小波滤波图像，对小波滤波图像进行自适应中值滤波处理以获得目标滤波图像；还用于在接收到第二切换信号时，对街景图像进行自适应中值滤波处理以直接获得目标滤波图像；
目标识别设备，与卡尔曼滤波设备、自适应小波滤波设备和自适应中值滤波设备分别连接，用于接收目标滤波图像，将目标滤波图像与各种基准危险行为外形轮廓进行逐一匹配，匹配成功，则输出存在危险行为信号，全部匹配失败，则输出无危险行为信号；
其中，所述控制元件在接收到所述存在危险行为信号时，自动启动所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光；
其中，自适应中值滤波设备执行的自适应中值滤波处理包括：针对接收到的图像的每一个像素，采用各种滤波窗口对该像素以该像素为中心进行对应的各种像素块的获取，确定每一种像素块中的灰度值方差，选择灰度值方差最小的对应滤波窗口作为目标滤波窗口对该像素的像素值进行中值滤波以获得其滤波像素值，基于接收到的图像的所有像素的滤波像素值获取自适应中值滤波设备输出的滤波图像；
其中，自适应小波滤波设备执行的自适应小波滤波处理包括：对接收到的图像进行小波分解以获得LL、LH、HL和HH四个子带，确定HH子带的均值，基于该均值计算小波收缩的最优阈值，基于小波收缩的最优阈值进行图像的小波重构以获取自适应小波滤波设备输出的滤波图像；
其中，卡尔曼滤波设备在接收到第四切换信号时，从省电模式进入工作模式，自适应小波滤波设备在接收到第一切换信号或第三切换信号时，从省电模式进入工作模式，自适应中值滤波设备在接收到第一切换信号或第二切换信号时，从省电模式进入工作模式。
另外，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：自适应小波滤波设备在接收到第二切换信号或第四切换信号时，从工作模式进入省电模式。
另外，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：自适应中值滤波设备在接收到第三切换信号或第四切换信号时，从工作模式进入省电模式。
另外，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：卡尔曼滤波设备在接收到第一切换信号、第二切换信号或第三切换信号时，从工作模式进入省电模式。
另外，在所述基于危险行为检测的警灯控制系统中：用户输入设备，用于在用户的操作下，手动开启所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光，或者手动关闭所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光。
其中，中值滤波对脉冲噪声有良好的滤除作用，特别是在滤除噪声的同时，能够保护信号的边缘，使之不被模糊。这些优良特性是线性滤波方法所不具有的。此外，中值滤波的算法比较简单，也易于用硬件实现。所以，中值滤波方法一经提出后，便在数字信号处理领得到重要的应用。
中值滤波是基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性信号处理技术，中值滤波的基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素值接近的真实值，从而消除孤立的噪声点。方法是用某种结构的二维滑动模板，将板内像素按照像素值的大小进行排序，生成单调上升(或下降)的为二维数据序列。二维中值滤波输出为g(x,y)＝med{f(x-k,y-l),(k,l∈W)}，其中，f(x,y)，g(x,y)分别为原始图像和处理后图像。W为二维模板，通常为3*3，5*5区域，也可以是不同的的形状，如线状，圆形，十字形，圆环形等。
采用本发明的基于危险行为检测的警灯控制系统，针对现有技术中警灯开关控制无法自动化的技术问题，通过对街景图像进行采集和高精度的处理，识别出街景中的危险行为，基于识别到的危险行为自动打开警灯的各个发光光源，从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种基于危险行为检测的警灯控制系统，包括多个红色发光二极管、多个蓝色发光二极管、控制元件、电路板和灯罩，所述多个红色发光二极管和所述多个蓝色发光二极管设置在所述电路板的一端，所述控制元件设置在所述电路板的另一端，所述灯罩盖置在所述多个红色发光二极管、所述多个蓝色发光二极管、所述控制元件以及所述电路板之上，所述灯罩包括透镜，用于将光线集中均匀发射出去，所述灯罩被固定在警车顶部；其中，所述多个红色发光二极管的数量与所述多个蓝色发光二极管的数量相等。
2.如权利要求1所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于，还包括：
MMC存储设备，用于预先存储各种基准危险行为外形轮廓、预设均方差阈值以及预设信噪比阈值。
3.如权利要求2所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于，还包括：
枪式摄像设备，用于对警车所在的街景进行拍摄，以获得并输出相应的街景图像；
信号分析设备，与所述枪式摄像设备连接，用于接收街景图像，基于街景图像的各个像素点的像素值确定街景图像像素值的均方差以作为目标均方差输出。
4.如权利要求3所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于，还包括：
噪声分析设备，用于接收街景图像，对街景图像进行噪声分析，以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号，基于主噪声信号、次噪声信号以及街景图像确定街景图像的信噪比以作为目标信噪比输出。
5.如权利要求4所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于，还包括：
滤波切换设备，分别与信号分析设备以及噪声分析设备连接，用于接收目标均方差和目标信噪比，并在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时，发出第一切换信号，在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于预设均方差阈值时，发出第二切换信号，在目标信噪比大于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时，发出第三切换信号，还在目标信噪比大于预设信噪比阈值且目标均方差小于预设均方差阈值时，发出第四切换信号；
卡尔曼滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第四切换信号时，对街景图像进行卡尔曼滤波处理以获得目标滤波图像；
自适应小波滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第一切换信号时，对街景图像进行自适应小波滤波处理以获得小波滤波图像，并将小波滤波图像发送给自适应中值滤波设备；还用于在接收到第三切换信号时，对街景图像进行自适应小波滤波处理以直接获得目标滤波图像；
自适应中值滤波设备，与滤波切换设备连接，用于在接收到第一切换信号时，从自适应小波滤波设备处接收小波滤波图像，对小波滤波图像进行自适应中值滤波处理以获得目标滤波图像；还用于在接收到第二切换信号时，对街景图像进行自适应中值滤波处理以直接获得目标滤波图像；
目标识别设备，与卡尔曼滤波设备、自适应小波滤波设备和自适应中值滤波设备分别连接，用于接收目标滤波图像，将目标滤波图像与各种基准危险行为外形轮廓进行逐一匹配，匹配成功，则输出存在危险行为信号，全部匹配失败，则输出无危险行为信号；
其中，所述控制元件在接收到所述存在危险行为信号时，自动启动所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光；
其中，自适应中值滤波设备执行的自适应中值滤波处理包括：针对接收到的图像的每一个像素，采用各种滤波窗口对该像素以该像素为中心进行对应的各种像素块的获取，确定每一种像素块中的灰度值方差，选择灰度值方差最小的对应滤波窗口作为目标滤波窗口对该像素的像素值进行中值滤波以获得其滤波像素值，基于接收到的图像的所有像素的滤波像素值获取自适应中值滤波设备输出的滤波图像；
其中，自适应小波滤波设备执行的自适应小波滤波处理包括：对接收到的图像进行小波分解以获得LL、LH、HL和HH四个子带，确定HH子带的均值，基于该均值计算小波收缩的最优阈值，基于小波收缩的最优阈值进行图像的小波重构以获取自适应小波滤波设备输出的滤波图像；
其中，卡尔曼滤波设备在接收到第四切换信号时，从省电模式进入工作模式，自适应小波滤波设备在接收到第一切换信号或第三切换信号时，从省电模式进入工作模式，自适应中值滤波设备在接收到第一切换信号或第二切换信号时，从省电模式进入工作模式。
6.如权利要求5所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于：
自适应小波滤波设备在接收到第二切换信号或第四切换信号时，从工作模式进入省电模式。
7.如权利要求6所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于：
自适应中值滤波设备在接收到第三切换信号或第四切换信号时，从工作模式进入省电模式。
8.如权利要求7所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于：
卡尔曼滤波设备在接收到第一切换信号、第二切换信号或第三切换信号时，从工作模式进入省电模式。
9.如权利要求8所述的基于危险行为检测的警灯控制系统，其特征在于，还包括：
用户输入设备，用于在用户的操作下，手动开启所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光，或者手动关闭所述多个红色发光二极管的发光和所述多个蓝色发光二极管的发光。
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