CN109559536B - 交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质，通过在交通灯上形成条码，无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像，可识别所采集图像中是否包括交通灯的条码，若是，则能够快速准确的识别出交通灯，并根据条码获取交通灯表达的交通信号信息，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，也能够提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。

Description

交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
无人驾驶车辆是一种依靠车内以计算机系统为主的智能设备来实现无人驾驶的车辆，集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶车辆作为未来车辆的发展方向，已经被世界各国广泛地研究。
无人驾驶车辆需要通过摄像头、激光雷达等传感器感应环境，而对于交通灯，无人驾驶车辆需要在行驶过程中从采集的图像中实时的去识别前方是否存在交通灯，并且在识别到交通灯后获取交通信号信息，才能根据交通信号信息对无人驾驶车辆进行控制。而目前交通灯的种类、形状有多种多样，造成无人驾驶车辆在识别交通灯时需要进行大量的计算，消耗系统资源，并且存在无法准确识别交通灯的情况，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质，以使无人驾驶车辆能够快速准确的识别出交通灯，并获取交通灯表达的交通信号信息，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，也能够提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。
本发明的第一方面是提供一种交通灯，包括交通灯本体，所述交通灯本体上形成有条码，所述条码用于在无人驾驶车辆在扫描到所述条码后识别出所述交通灯，并获取所述交通灯表达的交通信号信息。
本发明的第二方面是提供一种无人驾驶车辆交通灯识别方法，包括：
无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像；
识别所述图像中是否包括带有条码的交通灯上的条码；
若是，则识别出所述交通灯，并根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息。
本发明的第三方面是提供一种无人驾驶车辆交通灯识别装置，包括：
采集模块，用于在行驶过程中实时采集图像；
处理模块，用于识别所述图像中是否包括带有条码的交通灯上的条码；若是，则识别出所述交通灯，并根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息。
本发明的第四方面是提供一种无人驾驶车辆交通灯识别设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第二方面所述的方法。
本发明的第五方面是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；
所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的方法。
本发明提供的交通灯、交通灯识别方法、装置、设备及存储介质，通过在交通灯上形成条码，无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像，可识别所采集图像中是否包括交通灯的条码，若是，则能够快速准确的识别出交通灯，并根据条码获取交通灯表达的交通信号信息，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，也能够提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的交通灯的示意图；
图2为本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别方法流程图；
图3为本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别装置的结构图；
图4为本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
图1为本发明实施例提供的交通灯的示意图。本实施例提供了一种交通灯，包括交通灯本体11，其中，所述交通灯本体上形成有条码12，所述条码12用于在无人驾驶车辆在扫描到所述条码后识别出所述交通灯，并获取所述交通灯表达的交通信号信息。
在本实施例中，通过在交通灯本体上形成条码，例如可以为条形码、二维码或者其他条码，即使对于不同的交通灯，只要无人驾驶车辆在扫描到条码后，即可识别出交通灯，进而可以根据条码获取交通灯表达的交通信号信息，由于识别图像中的条码的速度远远快于从图像中识别普通的交通灯的速度，从而便于无人驾驶车辆在行驶过程中能够快速准确的识别出交通灯，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。
在一种可选实施例中，所述交通灯本体包括能够显示红绿黄三色的LED阵列，且在显示不同颜色时形成不同的条码。
本实施例中通过LED阵列形成条码，具体的，通过编程控制LED阵列中的灯珠的亮灭，显示出预定的条码图案，例如交通灯为红灯时显示第一条码的图案，交通灯为绿色时显示第二条码的图案，交通灯为黄灯时显示第三条码的图案。需要说明的是，由于普通的条码通常为黑白的(当然现有技术中条码并不限于黑白，此处仅以黑白两色的条码举例说明)，本实施例中有LED阵列构成的条码是具有颜色的，以便于非无人驾驶车辆及行人观察交通灯，而例如对于红灯的第一条码，点亮的红色灯珠可以视为通常条码中的黑色像素部分，未点亮的部分视为白色像素部分，当然也可相反的，由点亮的红色灯珠作为白色像素部分，未点亮的部分作为黑色像素部分。此外，若无人驾驶车辆中仅能识别黑白两色的条码，可将采集到的条码的图像进行颜色转换。
本实施例中，若无人驾驶车辆扫描到交通灯上的条码后，可直接确定识别出了交通灯，进一步的，无人驾驶车辆可解析所述条码获取交通灯表达的交通信号信息，例如交通灯颜色信息。需要说明的是，交通灯颜色信息可以根据条码与颜色的对应关系获取，例如无人驾驶车辆通过解析识别出条码图案为第一条码，则直接确定该条码对应的颜色是红色；当然交通灯颜色信息也可编码在条码中，无人驾驶车辆需要对条码所包含的内容进行解析，才能获取到交通灯颜色信息；此外，也可通过颜色识别的方法获取条码的颜色，从而获取到交通灯颜色信息。需要说明的是，由于本实施例中的条码中不需要包含很多信息，因此条码图案可以不需要很复杂。
需要说明的是，对于箭头信号灯或者倒计时交通灯，则可在其附近设置一如上所述的交通灯，与箭头信号灯或者倒计时交通灯联动，也即与箭头信号灯或者倒计时交通灯显示同样颜色对应的条码，从而便于无人驾驶车辆能够识别箭头信号灯或者倒计时交通灯。
在另一种可选实施例中，所述交通灯本体可以包括光源和灯罩；所述灯罩设置有多个镂空区域，所述镂空区域能够使所述光源发出的光投射出来；所述灯罩的镂空区域与非镂空区域构成预定的条码。
在本实施例中，交通灯是通过具有镂空区域的灯罩对光源发出的光进行遮挡而形成预定的条码，其中具体的，可以将镂空部分可以视为通常条码中的黑色像素部分，非镂空部分视为白色像素部分，当然也可相反的，由镂空部分作为白色像素部分，非镂空部分作为黑色像素部分。本实施例中由于灯罩不能发生变化，因此由灯罩形成的条码只能为一种预定的条码。无人驾驶车辆通过该条码仅能够识别出交通灯，还需要通过颜色识别，获取交通灯颜色信息。
本实施例中通过灯罩可实现对现有的交通灯进行改造，以适用于无人驾驶车辆对交通灯的识别。当然对于由红绿黄三个灯构成的交通灯，可以在每一灯上罩设一个上述的灯罩，其中每个灯罩的条码也可不同，相应的，无人驾驶车辆在采集图像时可能同时采集到三个条码，能够识别出交通灯，进一步的需要识别当前是哪一个灯在亮；当然也可通过一定的方法使无人驾驶车辆仅能采集到当前在亮的灯的条码，例如通过对灯罩颜色进行设置，使得在灯不亮时镂空区域与非镂空区域的对比度较小，而在灯亮时通过镂空区域投射出的光的颜色与非镂空区域具有较大的对比度，当然采用其他能够实现的方法亦可。
需要说明的是，一些交通标牌上也可设置条码，同样的也可实现便于无人驾驶车辆对交通标牌的快速准确的识别。
本实施例中提供的交通灯，通过在交通灯上形成条码，无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像，可识别所采集图像中是否包括交通灯的条码，若是，则能够快速准确的识别出交通灯，并根据条码获取交通灯表达的交通信号信息，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，也能够提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。
图2为本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别方法流程图。本实施例提供了无人驾驶车辆交通灯识别方法，该方法具体步骤如下：
S201、无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像。
在本实施例中，可通过摄像头采集图像，当然也可另设条码扫描设备，通过条码扫描设备采集图像。
S202、识别所述图像中是否包括带有条码的交通灯上的条码。
在本实施例中，无人驾驶车辆识别所采集的图像中是否包含交通灯上的条码，若包含则说明前方道路设置有交通灯，若不包含则说明前方无交通灯。其中条码可以为条形码或二维码，当然也可为其他条码。
S203、若是，则识别出所述交通灯，并根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息。
在本实施例中，当无人驾驶车辆识别出所采集的图像中包含交通灯上的条码，首先能够识别出该交通灯，进一步的可根据条码获取交通灯表达的交通信号信息。
具体的，可根据交通灯形成条码方式的不同，采用不同的方法获取交通灯表达的交通信号信息。
在一种可选实施例中，所述交通灯通过显示红绿黄三色的LED阵列形成条码，且显示不同颜色时形成不同的条码，其中所述条码与所述颜色具有对应关系或者所述条码中包含交通灯颜色信息；
相应的，所述根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息，包括：
扫描所述条码，获取交通灯颜色信息。
在本实施例中，交通灯通过LED阵列形成条码，显示不同颜色时形成不同的条码，例如交通灯为红灯时显示第一条码的图案，交通灯为绿色时显示第二条码的图案，交通灯为黄灯时显示第三条码的图案。无人驾驶车辆可解析所述条码获取交通灯表达的交通信号信息，例如交通灯颜色信息。需要说明的是，交通灯颜色信息可以根据条码与颜色的对应关系获取，例如无人驾驶车辆通过解析识别出条码图案为第一条码，则直接确定该条码对应的颜色是红色；当然交通灯颜色信息也可编码在条码中，无人驾驶车辆需要对条码所包含的内容进行解析，才能获取到交通灯颜色信息；此外，也可通过颜色识别的方法获取条码的颜色，从而获取到交通灯颜色信息。
此外，若无人驾驶车辆中仅能识别黑白两色的条码，可将采集到的条码的图像进行颜色转换，将条码转换为黑白两色条码。也即，所述根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息前，还可包括：
对所述条码进行颜色转换，根据完成颜色转换的条码获取所述交通灯表达的交通信号信息。
在另一中可选实施例中，所述交通灯通过灯罩的镂空区域与非镂空区域构成预定的条码；
相应的，所述根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息，包括：
识别通过镂空区域投射的光线的颜色，获取交通灯颜色信息。
在本实施例中，交通灯是通过具有镂空区域的灯罩对光源发出的光进行遮挡而形成预定的条码，无人驾驶车辆通过该条码仅能够识别出交通灯，还需要通过颜色识别，也即识别通过镂空区域投射的光线的颜色，获取交通灯颜色信息。
本实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别方法，通过在交通灯上形成条码，无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像，可识别所采集图像中是否包括交通灯的条码，若是，则能够快速准确的识别出交通灯，并根据条码获取交通灯表达的交通信号信息，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，也能够提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。
图3为本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别装置的结构图。本实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别装置可以执行无人驾驶车辆交通灯识别方法实施例提供的处理流程，如图3所示，所述无人驾驶车辆交通灯识别装置包括采集模块31以及处理模块32。
其中，采集模块31，用于在行驶过程中实时采集图像；
处理模块32，用于识别所述图像中是否包括带有条码的交通灯上的条码；若是，则识别出所述交通灯，并根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息。
可选的，所述交通灯通过显示红绿黄三色的LED阵列形成条码，且显示不同颜色时形成不同的条码，其中所述条码与所述颜色具有对应关系或者所述条码中包含交通灯颜色信息；
相应的，所述处理模块32具体用于：
扫描所述条码，获取交通灯颜色信息。
可选的，所述交通灯通过灯罩的镂空区域与非镂空区域构成预定的条码；
相应的，所述处理模块32具体用于：
识别通过镂空区域投射的光线的颜色，获取交通灯颜色信息。
进一步的，所述处理模块32还用于：
在根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息前，对所述条码进行颜色转换，根据完成颜色转换的条码获取所述交通灯表达的交通信号信息。
本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别装置，可以具体用于执行上述图2所提供的方法实施例，具体功能此处不再赘述。
本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别装置，通过在交通灯上形成条码，无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像，可识别所采集图像中是否包括交通灯的条码，若是，则能够快速准确的识别出交通灯，并根据条码获取交通灯表达的交通信号信息，不需要进行大量的计算，节省了系统资源，也能够提高无人驾驶车辆的安全性和可靠性。
图4为本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别设备的结构示意图。本发明实施例提供的无人驾驶车辆交通灯识别设备可以执行无人驾驶车辆交通灯识别方法实施例提供的处理流程，如图4所示，无人驾驶车辆交通灯识别设备40包括存储器41、处理器42、计算机程序和通讯接口43；其中，计算机程序存储在存储器41中，并被配置为由处理器42执行以上实施例所述的无人驾驶车辆交通灯识别方法。
图4所示实施例的无人驾驶车辆交通灯识别设备可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
另外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的无人驾驶车辆交通灯识别方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种交通灯，其特征在于，包括交通灯本体，所述交通灯本体包括多种颜色的光源和与每种颜色的光源对应的灯罩；所述灯罩设置有多个镂空区域，所述镂空区域能够使所述光源发出的光投射出来；所述灯罩的镂空区域与非镂空区域构成预定的条码，不同颜色光源对应的灯罩的条码不同；所述条码用于在无人驾驶车辆在扫描到所述条码后识别出所述交通灯，并通过颜色识别获取所述交通灯的颜色信息，以获取所述交通灯表达的交通信号信息；
所述光源不亮时通过所述镂空区域显露出的部分的颜色与所述灯罩的非镂空区域的颜色之间对比度小于所述光源点亮时通过所述镂空区域投射的光线的颜色与所述灯罩的非镂空区域的颜色之间对比度，使得所述无人驾驶车辆仅能识别到所述光源点亮时镂空区域与非镂空区域构成的预定的条码。
2.根据权利要求1所述的交通灯，其特征在于，所述条码为二维码。
3.一种无人驾驶车辆交通灯识别方法，其特征在于，包括：
无人驾驶车辆在行驶过程中实时采集图像；
识别所述图像中是否包括带有条码的交通灯上的条码；
若是，则识别出所述交通灯，并通过颜色识别获取所述交通灯的颜色信息，以根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息；
其中，所述交通灯本体包括多种颜色的光源和与每种颜色的光源对应的灯罩，所述灯罩设置有多个镂空区域，所述镂空区域能够使所述光源发出的光投射出来；所述灯罩的镂空区域与非镂空区域构成预定的条码，不同颜色光源对应的灯罩的条码不同；所述光源不亮时通过所述镂空区域显露出的部分的颜色与所述灯罩的非镂空区域的颜色之间对比度小于所述光源点亮时通过所述镂空区域投射的光线的颜色与所述灯罩的非镂空区域的颜色之间对比度，使得所述无人驾驶车辆仅能识别到所述光源点亮时镂空区域与非镂空区域构成的预定的条码。
4.一种无人驾驶车辆交通灯识别装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于在行驶过程中实时采集图像；
处理模块，用于识别所述图像中是否包括带有条码的交通灯上的条码；若是，则识别出所述交通灯，并通过颜色识别获取所述交通灯的颜色信息，以根据所述条码获取所述交通灯表达的交通信号信息；
其中，所述交通灯本体包括多种颜色的光源和与每种颜色的光源对应的灯罩，所述灯罩设置有多个镂空区域，所述镂空区域能够使所述光源发出的光投射出来；所述灯罩的镂空区域与非镂空区域构成预定的条码，不同颜色光源对应的灯罩的条码不同；所述光源不亮时通过所述镂空区域显露出的部分的颜色与所述灯罩的非镂空区域的颜色之间对比度小于所述光源点亮时通过所述镂空区域投射的光线的颜色与所述灯罩的非镂空区域的颜色之间对比度，使得所述无人驾驶车辆仅能识别到所述光源点亮时镂空区域与非镂空区域构成的预定的条码。
5.一种无人驾驶车辆交通灯识别设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求3所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；
所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3所述的方法。
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