CN110110564A - 一种车载交通设施二维码识别系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人驾驶技术领域，公开了一种车载交通设施二维码识别系统及方法；包括：无人驾驶车辆、道路交通设施二维码、无线传输装置、太阳能、车辆二维码识别装置、车载二维码识别及无线接收装置、车辆二维码、语音播报装置、中央处理器、图像显示模块。本发明交通设施二维码信息容量大，编码范围广，修正错误能力强等优点其结合无线接收传感器等装置减少无人驾驶车辆与道路基础设施之间的信息交换识别错误；车载交通设施二维码识别装置可以保证车辆动态采集和提高信息识别的实时性；太阳能电池板为交通设施上的无线接收装置和车辆二维码识别提供电源减少市政供电；语音装置和图像显示系统提醒驾驶人前方道路信息和是否需要调整车辆运行状态。
Description
技术领域
本发明属于无人驾驶技术领域，尤其涉及一种车载交通设施二维码识别系统及方法。
背景技术
目前，最接近的现有技术：无人驾驶汽车作为未来汽车的发展方向已经得到社会各方面的关注。无人驾驶汽车可以避免一些驾驶员的失误而造成的交通事故，减少酒后驾驶、恶意驾驶行为，可以有效提高道路交通的安全性。让驾驶员有更多的自由时间，实现以人为本的理念。缓解交通压力，减轻停车资源紧张等问题。
对于无人驾驶汽车来说，车辆对环境信息的识别，车辆与道路基础设施之间的信息交换，将直接影响车辆的对行驶状态的判断及控制，目前无人驾驶汽车对交通标志识别技术多处在试验阶段，识别的实时性差和准确率低，这主要是因为现今研发的交通标志识别装置大多采用外置摄像机对交通标志进行信息采集而后传输至中央处理器进行信息处理最后驱动无人驾驶车辆按指令行进的原理。然而受天气等因数的影响，例如雨天等摄像头易受雨水的侵蚀，导致采集的画面失真，使得采集的交通标志信息精确度较差，雾天无法采集信息等。交通标志方面，交通标志的遮挡、变形也给摄像机对信息的精确采集带来了很大困难。现有的环视摄像头能够采集的范围有限，无法感知更远范围的路况。交通标志识别系统的主要作用在于为无人驾驶汽车提供道路信息和辅助驾驶员安全驾驶.因此，解决无人驾驶汽车快速检测、准确识别交通标志的问题对驾驶员的安全行驶、对无人驾驶汽车技术的促进都具有重要的意义。面对无人驾驶汽车的交通标志识别技术需要具备快速检测、准确识别的特点。二维码具有容错能力强、编码范围广、传输速率快、持久耐用等优势，二维码识别技术的发展，将促进无人驾驶汽车发展的步伐。
综上所述，现有技术存在的问题是：目前无人驾驶汽车对交通标志识别技术多处在试验阶段，识别的实时性差和准确率低，存在重大的安全隐患，无人驾驶汽车仍需驾驶员不同程度的监控参与；在复杂的交通环境中。对交通标志的识别技术需要克服户外天气条件，拍摄视角带来的几何失真，以及车辆高速运动等问题。
解决上述技术问题的意义：
该发明专利通过使用二维码以及无线传输装置可以减少无人驾驶汽车对周边交通标志误识，并且在复杂多变的天气环境下能提高对交通标志的准确率，对驾驶员的安全行驶、对无人驾驶汽车技术的促进都具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种车载交通设施二维码识别系统及方法。
本发明是这样实现的，一种车载交通设施二维码识别系统，所述车载交通设施二维码识别系统设置有：
无人驾驶车辆；
车载二维码识别及无线接收装置安装在无人驾驶车辆车内后视镜附近，车载二维码识别装置及无线接收装置通过数据线连接至中央处理器，语音播报装置和图像显示模块连接至中央处理器。
进一步，将经过设计的道路交通设施二维码印制于路边交通标志牌上，并在道路交通设施上安装无线传输装置和太阳能电池板、车辆二维码识别装置。
本发明的另一目的在于提供一种运行所述车载交通设施二维码识别系统的车载交通设施二维码识别方法，所述车载交通设施二维码识别方法包括以下步骤：
第一步，车载二维码识别通过高清摄像机进行自动调焦和补光操作对交通标志牌上的二维码进行扫描获取二维码图像，使用无线接收装置接收道路交通设施上的相关信息；
第二步，在同一时刻，道路交通设施上的车辆二维码识别装置对车辆上的二维码进行识别，经无线反射器将相关信息反馈回车辆进行双向信息交互对比；
第三步，中央处理器对二维码进行图像处理，将信息进行解码得到二维码中所存放的信息，与无线传输装置的信息进行匹配，将一致符合的信息转换为图像和音频资料通过图像显示系统，不一致的信息通过语音播报进行提醒。
进一步，所述车载交通设施二维码识别方法具体包括：设计对应的道路交通设施二维码并将其印刷至路边道路交通设施上；在无人驾驶车辆行进至离道路交通设施一定距离时，车载二维码识别及无线接收装置开始启动高清摄像机和扫描枪等对交通设施上的二维码进行动态扫描；同时，道路交通设施上的车辆二维码识别装置开始对车辆二维码进行放大扫描并将信息通过无线传输装置反馈至车载二维码识别及无线接收装置，进行双向信息交互对比；对于无线传输装置和车辆二维码识别装置通过太阳能电池板进行驱动。
在获取二维码图像信息后通过数据线传输至二维码识别装置中央处理器，获取的交通设施二维码信息包括限速、禁行、以及前方道路通知；中央处理器对二维码信息进行转换匹配，并将信息转化为图像和音频数据分别传输至图像显示模块和语音播报装置；语音播报装置对转换后的二维码信息进行播报，以提醒驾驶人注意无车辆的运行状态和是否与实际情况存在偏差，是否需要人为控制。
本发明的另一目的在于提供一种搭载有所述车载交通设施二维码识别系统的汽车。
本发明的另一目的在于提供一种搭载有所述车载交通设施二维码识别系统的无人机。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明的交通设施二维码具有信息容量大，编码范围广，修正错误能力强等优点其结合无线接收传感器等装置可以减少无人驾驶车辆与道路基础设施之间的信息交换识别错误，提高准确率；本发明的车载交通设施二维码识别装置的高清摄像机快速自动调焦采集图像信息，可以保证车辆动态采集和提高信息识别的实时性。
本发明设置有太阳能电池板可为交通设施上的无线接收装置和车辆二维码识别提供电源减少市政供电。语音装置和图像显示系统可以播报和直观呈现扫描的二维码信息，提醒驾驶人前方道路信息和是否需要调整车辆运行状态。将现有技术效果进行对比分析如表1所示。
表1现有技术效果对比分析
| 类别 | 普通交通标志 | 二维码交通标志 |
| 信息容量 | 小 | 大 |
| 车辆识别难易度 | 难 | 易 |
| 车辆识别准确度 | 低 | 高 |
| 是否能提供周围路网信息 | 否 | 是 |
| 交通标志空间大小 | 大 | 小 |
附图说明
图1是本发明实施例提供的车载交通设施二维码识别方法流程图。
图2是本发明实施例提供的车载交通设施二维码识别系统结构示意图；
图中：1、无人驾驶车辆；2、道路交通设施二维码；3、无线传输装置；4、太阳能电池板；5、车辆二维码识别装置；6、车载二维码识别及无线接收装置；7、车辆二维码；8、语音播报装置；9、中央处理器；10、图像显示模块。
图3是本发明实施例提供的道路交通设施二维码和车辆二维码识别装置的原理示意图。
图4是本发明实施例提供的车载交通设施二维码识别方法实现流程图。
图5是本发明实施例提供的中央处理器的工作原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的交通设施二维码具有信息容量大，编码范围广，修正错误能力强等优点其结合无线接收传感器等装置可以减少无人驾驶车辆与道路基础设施之间的信息交换识别错误，提高准确率；车载交通设施二维码识别装置的高清摄像机快速自动调焦采集图像信息，可以保证车辆动态采集和提高信息识别的实时性。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的车载交通设施二维码识别方法包括：
S101：车载二维码识别和无线接收装置扫描和接收来自道路交通设施上的二维码以及相关信息；
S102：在同一时刻，道路交通设施上的车辆二维码识别装置对车辆上的二维码进行识别，通过无线反射器将相关信息反馈回车辆进行双向信息交互对比；
S103：最后，中央处理器对信息进行匹配，转换为图像和音频资料通过图像显示系统和语音播报进行提醒。
如图2所示，本发明实施例提供的车载交通设施二维码识别系统包括：无人驾驶车辆1、道路交通设施二维码2、无线传输装置3、太阳能电池板4、车辆二维码识别装置5、车载二维码识别及无线接收装置6、车辆二维码7、语音播报装置8、中央处理器9、图像显示模块10。
将经过设计的道路交通设施二维码2印制于路边交通标志牌上，并在道路交通设施上安装无线传输装置3和太阳能电池板4、车辆二维码识别装置5；车载二维码识别及无线接收装置6安装在无人驾驶车辆1车内后视镜附近，车载二维码识别装置及无线接收装置6通过数据线连接至中央处理器9，语音播报装置8和图像显示模块10连接至中央处理器9。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。
如图1-图5所示，本发明使用车载交通设施二维码识别装置时：要先设计对应的道路交通设施二维码2并将其印刷至路边道路交通设施上；在无人驾驶车辆1行进至离道路交通设施一定距离时，车载二维码识别及无线接收装置6开始启动高清摄像机和扫描枪等对交通设施上的二维码2进行动态扫描。同时，道路交通设施上的车辆二维码识别装置5开始对车辆二维码7进行放大扫描并将信息通过无线传输装置3反馈至车载二维码识别及无线接收装置6，进行双向信息交互对比；对于无线传输装置3和车辆二维码识别装置5一般可通过太阳能电池板4进行驱动。
在获取二维码图像信息后通过数据线传输至二维码识别装置中央处理器9，获取的交通设施二维码信息包括限速、禁行、以及前方道路通知等；中央处理器9对二维码信息进行转换匹配，并将信息转化为图像和音频数据分别传输至图像显示模块10和语音播报装置8；语音播报装置8对转换后的二维码信息进行播报，以提醒驾驶人注意无车辆的运行状态和是否与实际情况存在偏差，是否需要人为控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种车载交通设施二维码识别系统，其特征在于，所述车载交通设施二维码识别系统设置有：
无人驾驶车辆；
车载二维码识别及无线接收装置安装在无人驾驶车辆车内后视镜附近，车载二维码识别装置及无线接收装置通过数据线连接至中央处理器，语音播报装置和图像显示模块连接至中央处理器。
2.如权利要求1所述的车载交通设施二维码识别系统，其特征在于，将经过设计的道路交通设施二维码印制于路边交通标志牌上，并在道路交通设施上安装无线传输装置和太阳能电池板、车辆二维码识别装置。
3.一种运行权利要求1所述车载交通设施二维码识别系统车载交通设施二维码识别方法，其特征在于，所述车载交通设施二维码识别方法包括以下步骤：
第一步，车载二维码识别和无线接收装置扫描和接收来自道路交通设施上的二维码以及相关信息；
第二步，在同一时刻，道路交通设施上的车辆二维码识别装置对车辆上的二维码进行识别，经无线反射器将相关信息反馈回车辆进行双向信息交互对比；
第三步，中央处理器对信息进行匹配，转换为图像和音频资料通过图像显示系统和语音播报进行提醒。
4.如权利要求3所述的车载交通设施二维码识别方法，其特征在于，所述车载交通设施二维码识别方法具体包括：设计对应的道路交通设施二维码并将其印刷至路边道路交通设施上；在无人驾驶车辆行进至离道路交通设施一定距离时，车载二维码识别及无线接收装置开始启动高清摄像机和扫描枪等对交通设施上的二维码进行动态扫描；同时，道路交通设施上的车辆二维码识别装置开始对车辆二维码进行放大扫描并将信息通过无线传输装置反馈至车载二维码识别及无线接收装置，进行双向信息交互对比；对于无线传输装置和车辆二维码识别装置通过太阳能电池板进行驱动；
在获取二维码图像信息后通过数据线传输至二维码识别装置中央处理器，获取的交通设施二维码信息包括限速、禁行、以及前方道路通知；中央处理器对二维码信息进行转换匹配，并将信息转化为图像和音频数据分别传输至图像显示模块和语音播报装置；语音播报装置对转换后的二维码信息进行播报，以提醒驾驶人注意无车辆的运行状态和是否与实际情况存在偏差，是否需要人为控制。
5.一种搭载有权利要求1～2任意一项所述车载交通设施二维码识别系统的汽车。
6.一种搭载有权利要求1～2任意一项所述车载交通设施二维码识别系统的无人机。
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