CN110211073B - 进入隧道的引导装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种进入隧道的引导装置和方法，该装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，处理模块分别与RSU和图像采集模块连接，图像采集模块，用于采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像，处理模块，用于按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU，RSU用于将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。本公开能够使驾驶员在驾驶车辆进入隧道前，提前获取隧道内车辆的行驶状态信息和车道信息，提高了车辆驾驶的安全度。

Description

进入隧道的引导装置和方法

技术领域

本公开涉及智能交通技术，具体地，涉及一种进入隧道的引导装置和方法。

背景技术

随着我国汽车保有量不断升高，人们在日常生活中使用汽车的机会也越来越多。在驾驶员驾驶车辆进入隧道时，由于光线的瞬间变化，会导致驾驶员视觉失效3～5秒，此时由于驾驶员不清楚隧道内靠近隧道入口附近的车辆分布、行驶等情况，常会发生交通事故。现有技术中，主要是通过在隧道入口设置警示标志，以提示驾驶员减速驾驶，注意行车安全，驾驶员只能通过自己的经验判断来驾驶车辆，存在安全隐患，容易造成交通事故。

发明内容

本公开的目的是提供一种进入隧道的引导装置和方法，用以解决现有技术中在驾驶员驾驶车辆进入隧道时安全度低的问题。

为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，本公开提供一种进入隧道的引导装置，所述装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，所述处理模块分别与所述RSU和所述图像采集模块连接；

所述图像采集模块，用于采集目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块，所述目标图像包括所述隧道内部的预设范围内的图像；

所述处理模块，用于按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将所述行驶状态信息和预设的车道信息发送至所述RSU；

所述RSU，用于将所述行驶状态信息和所述车道信息发送至目标车辆，所述目标车辆为即将进入所述隧道的任一车辆。

可选地，所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的位置信息和变道信息；

所述处理模块，用于按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中所述隧道内车辆的车灯位置；

所述处理模块，用于根据所述车灯位置，确定所述位置信息，所述位置信息包括：所述隧道内车辆所在的车道，和/或所述隧道内车辆与所述隧道的入口之间的距离；

所述处理模块，用于根据所述位置信息和所述车道信息，确定所述变道信息，所述变道信息包括：变道状态，或非变道状态。

可选地，所述处理模块用于：

对所述目标图像进行高帽变换，以获取第一图像；

对所述第一图像进行二值化操作，以获取所述车灯位置。

可选地，所述预设范围内包括多个所述隧道内车辆，所述行驶状态信息还包括：所述隧道内车辆的个数信息；

所述处理模块，用于根据所述车灯位置，确定所述个数信息。

可选地，所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的速度信息；

所述图像采集模块，用于在每个采集时刻采集所述目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块；

所述处理模块，用于根据当前采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第一位置，根据上一采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第二位置；

所述处理模块，用于根据所述第一位置、所述第二位置、所述当前采集时刻和所述上一采集时刻的时间差，确定所述速度信息。

可选地，所述装置还包括，设置在所述隧道的入口处的显示模块，所述处理模块与所述显示模块连接；

所述显示模块，用于接收所述处理模块发送的所述行驶状态信息和所述车道信息，并显示所述行驶状态信息和所述车道信息。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种进入隧道的引导方法，应用于本公开实施例第一方面所述的进入隧道的引导装置，所述装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，所述处理模块分别与所述RSU和所述图像采集模块连接，所述方法包括：

通过所述图像采集模块采集目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块，所述目标图像包括所述隧道内部的预设范围内的图像；

通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将所述行驶状态信息和预设的车道信息发送至所述RSU；

通过所述RSU将所述行驶状态信息和所述车道信息发送至目标车辆，所述目标车辆为即将进入所述隧道的任一车辆。

可选地，所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的位置信息和变道信息；

所述通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息包括：

通过所述处理模块按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中所述隧道内车辆的车灯位置；

通过所述处理模块根据所述车灯位置，确定所述位置信息，所述位置信息包括：所述隧道内车辆所在的车道，和/或所述隧道内车辆与所述隧道的入口之间的距离；

通过所述处理模块根据所述位置信息和所述车道信息，确定所述变道信息，所述变道信息包括：变道状态，或非变道状态。

可选地，所述通过所述处理模块按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中所述隧道内车辆的车灯位置包括：

通过所述处理模块对所述目标图像进行高帽变换，以获取第一图像；

通过所述处理模块对所述第一图像进行二值化操作，以获取所述车灯位置。

可选地，所述预设范围内包括多个所述隧道内车辆，所述行驶状态信息还包括：所述隧道内车辆的个数信息；

所述通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，还包括：

通过所述处理模块根据所述车灯位置，确定所述个数信息。

可选地，所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的速度信息；

所述通过所述图像采集模块采集目标图像包括：

通过所述图像采集模块在每个采集时刻采集所述目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块；

所述通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，包括：

通过所述处理模块根据当前采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第一位置，根据上一采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第二位置；

通过所述处理模块根据所述第一位置、所述第二位置、所述当前采集时刻和所述上一采集时刻的时间差，确定所述速度信息。

可选地，所述装置还包括，设置在所述隧道的入口处的显示模块，所述处理模块与所述显示模块连接，所述方法还包括：

通过所述显示模块接收所述处理模块发送的所述行驶状态信息和所述车道信息，并显示所述行驶状态信息和所述车道信息。

通过上述技术方案，本公开中的进入隧道的引导装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，处理模块分别与RSU和图像采集模块连接，首先通过图像采集模块采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像，之后通过处理模块按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU，最后通过RSU将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。本公开能够使驾驶员在驾驶车辆进入隧道前，提前获取隧道内车辆的行驶状态信息和车道信息，提高了车辆驾驶的安全度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种进入隧道的引导装置的框图。

图2是图1所示实施例示出的一种目标图像的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种进入隧道的引导装置的框图。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种进入隧道的引导装置的框图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种进入隧道的引导方法的流程图。

图6是图5所示实施例示出的一种步骤202的流程图。

图7是图5所示实施例示出的另一种步骤202的流程图。

图8是图5所示实施例示出的又一种步骤202的流程图。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种进入隧道的引导方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在介绍本公开提供的进入隧道的引导装置和方法之前，首先对本公开各个实施例所涉及的应用场景进行介绍。该应用场景可以包括支持任一种车联网(英文：Vehicle toEverything，缩写：V2X)技术的车辆，例如可以是LTE-V(英文：Long Term Evolution-Vehicle)技术，或者DSRC(英文：Dedicated Short Range Communications，中文：专用短程通信技术)，该应用场景中进入隧道的引导装置设置在某一隧道上。该车辆上设置有OBU(英文：On Board Unit，中文：车载单元)，车辆通过OBU可以和进入隧道的引导装置基于车联网进行短距离的无线通信，以无线信号为载体传输信息。该车辆可以是汽车，该汽车不限于传统汽车、纯电动汽车或是混动汽车，除此之外还可以适用于其他类型的机动车或非机动车。

图1是根据一示例性实施例示出的一种进入隧道的引导装置的框图。如图1所示，该装置设置在隧道上，包括：RSU(英文：Road Side Unit，中文：路边单元)101、图像采集模块102和处理模块103，处理模块103分别与RSU 101和图像采集模块102连接。

其中，处理模块103分别与RSU 101和图像采集模块102连接，以实现信息的传输，连接的方式例如可以是通过以太网(英文：ethernet)连接，信息的传输方式例如可以是采用UDP(英文：User Datagram Protocol，中文：用户数据报协议)协议进行传输。其中，RSU101与处理模块103的连接可以实现信息的双向传输，图像采集模块102和处理模块103的连接可以实现信息的单向传输(即只需要图像采集模块102向处理模块103传输信息)。RSU101设置在隧道的入口处，图像采集模块102可以是照相机或摄像机等图像采集装置。图像采集模块102可以安装在距离隧道入口预设长度(例如150米)处的隧道顶部的正中间位置，以使图像采集模块102能够采集从隧道入口到隧道内部一定距离(例如：110米)的目标图像，即能够采集由隧道入口指向隧道内部方向上一定距离的目标图像。

图像采集模块102，用于采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块103，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像。

处理模块103，用于按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU 101。

RSU 101，用于将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。

示例的，图像采集模块102首先采集目标图像，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像，预设范围是从隧道入口至距隧道入口预设距离所包含的范围，例如，根据隧道内车辆的行驶速度的阈值(80km/h)，假设驾驶员的视觉失效的时间为5秒，预设距离即为5秒中隧道内车辆以行驶速度的阈值能行进的最大距离，即预设距离为80km/h×5s≈110m，之后将目标图像发送至处理模块103。处理模块103接收到目标图像后，按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU 101。RSU 101可以与目标车辆建立无线通信连接，并将接收到的行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆。其中，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆，行驶状态信息可以通过BSM(英文：Basic Safety Messages，中文：基础安全信息)的形式来表示。RSU 101与目标车辆建立无线通信连接的方式可以是通过目标车辆的OBU采用LTE-V无线通信技术与RSU 101连接。RSU 101与目标车辆成功建立无线通信连接后，RSU 101可以向目标车辆发送行驶状态信息和车道信息。进一步的，目标车辆接收到行驶状态信息和车道信息后，可以通过在车辆的中控显示屏的显示界面上显示行驶状态信息和车道信息，还可以通过控制车辆上的扬声器发出语音提示来提示驾驶员隧道内车辆的行驶状态信息和车道信息。

其中，行驶状态信息例如可以包括：隧道内车辆的位置信息(位置信息包括隧道内车辆所在的车道，和/或隧道内车辆与隧道的入口之间的距离，可以分别用RV_Lane和RV_dist来表示)，变道信息(可以用RV_change来表示)，个数信息(可以用RV_num来表示)，速度信息(可以用RV_speed来表示)。车道信息是预先设定好的，例如可以是在安装的过程中，根据实地情况确定的，可以包括隧道内车道的数量(可以用Lane_num来表示)，车道的宽度和车道线的位置等。

综上所述，本公开中的进入隧道的引导装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，处理模块分别与RSU和图像采集模块连接，首先通过图像采集模块采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像，之后通过处理模块按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU，最后通过RSU将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。本公开能够使驾驶员在驾驶车辆进入隧道前，提前获取隧道内车辆的行驶状态信息和车道信息，提高了车辆驾驶的安全度。

可选地，行驶状态信息包括：隧道内车辆的位置信息和变道信息。

处理模块103，用于按照第一算法确定目标图像的峰值，以获取目标图像中隧道内车辆的车灯位置。

举例来说，处理模块103接收到目标图像后，可以先对目标图像进行标定。处理模块103对目标图像进行标定的方式为：根据预设的车道信息和预设的间隔(可以用r来表示，例如r＝2.5m)，对目标图像进行网格化，如图2所示，并按照从上到下，从左到右的顺序对网格进行编号，最左侧车道的网格编号为(0，0)，(0，1)依次类推(即每个车道都对应有一个编号，以隧道内为三车道为例，最左侧车道对应的编号为0，中间车道对应的编号为1，最右侧车道对应的编号为2)。对目标图像标定完成后，处理模块103按照第一算法确定目标图像的峰值，以获取目标图像中隧道内车辆的车灯位置，第一算法例如可以是WTH(英文：WhiteTop-Hat transformation，中文：高帽变换)。

处理模块103，用于根据车灯位置，确定位置信息，位置信息包括：隧道内车辆所在的车道，和/或隧道内车辆与隧道的入口之间的距离。

具体的，处理模块103获取目标图像中隧道内车辆的车灯位置后，可以根据车灯位置，确定位置信息，位置信息可以包括：隧道内车辆所在的车道，和/或隧道内车辆与隧道的入口之间的距离。处理模块103可以先通过目标图像确定隧道内车辆的外边框的大小(将隧道内车辆的外边框近似为矩形，外边框的大小包括长和宽两个数值)。之后处理模块103以车灯位置为中心底边，以隧道内车辆的外边框的大小为对应车辆的外边框大小，构建出隧道内车辆的外边框位置(包含隧道内车辆的外边框的4个顶点的坐标值和对应的网格编号)，最后根据隧道内车辆的外边框位置的网格编号，确定隧道内车辆所在的车道，和/或隧道内车辆与隧道的入口之间的距离，例如，隧道内车辆的外边框位置的网格编号为(i，j)，则隧道内车辆所在的车道对应的编号为i，与隧道的入口之间的距离RV_dist＝(j+1)×r。

处理模块103，用于根据位置信息和车道信息，确定变道信息，变道信息包括：变道状态，或非变道状态。

进一步的，处理模块103确定位置信息后，为了防止驾驶员驾驶车辆进入隧道时，由于前方车辆变道，而引发交通事故，可以根据位置信息和车道信息，确定变道信息。其中，变道信息包括：变道状态，或非变道状态。处理模块103根据位置信息和车道信息，确定变道信息的方式可以是：根据隧道内车辆的外边框位置，判断隧道内车辆的外边框的像素值是否和对应的网格的边框相交，如果判断结果为隧道内车辆的外边框与左右任意网格的边框相交，则隧道内车辆为变道状态(可以用RV_change＝True来表示)，否则隧道内车辆为非变道状态(可以用RV_change＝False来表示)。

需要说明的是，如图3所示，RSU 101可以包括无线通信子模块和数据传输子模块，无线通信子模块用于向目标车辆发送行驶状态信息和车道信息，数据传输子模块用于接收处理模块103发送的行驶状态信息和车道信息。处理模块103可以包括：目标图像接收子模块、车灯位置检测子模块、车辆位置检测子模块、状态信息确定子模块、信息发送子模块。其中，目标图像接收子模块用于接收图像采集模块102发送的目标图像，车灯位置检测子模块用于根据目标图像确定隧道内车辆的车灯位置，车辆位置检测子模块用于根据隧道内车辆的车灯位置确定隧道内车辆的位置信息，状态信息确定子模块用于根据目标图像和隧道内车辆的车灯位置确定隧道内车辆的行驶状态信息，信息发送子模块用于向RSU 101发送发送行驶状态信息和车道信息，以引导驾驶员安全进入隧道。

可选地，处理模块103可以用于执行以下步骤：

1)对目标图像进行高帽变换，以获取第一图像。

举例来说，车辆在隧道中行驶时，车灯是车辆上最亮的地方，在目标图像中的峰值是很明显的，因此处理模块103可以通过检测目标图像中的峰值来确定隧道内车辆的车灯位置。形态学中的高帽变换能够很好地检测出目标图像中的峰值，为了获取目标图像中隧道内车辆的车灯位置，处理模块103可以对目标图像进行高帽变换，以获取第一图像。高帽变换的定义如下：WTH(g)＝g-(g⊙b)。其中，(g⊙b)为图像开运算，图像的开运算是对图像先进行腐蚀，然后再进行膨胀，g为目标图像，b为结构元素。

对目标图像进行高帽变换的方式为：首先对目标图像进行膨胀处理，将结构元素b与目标图像g进行卷积(根据车灯的特点，b的形状定义为圆形，大小例如可以定义为5×5)，计算b覆盖区域的像素点的灰度值的最小值，并将这个最小值赋值给b指定的像素，此时目标图像中的高亮区域逐渐减小。之后对目标图像进行膨胀处理，再将b与目标图像g进行卷积，计算b覆盖区域的像素点灰度值的最大值，将这个最大值赋值给b指定的像素，此时目标图像中的高亮区域逐渐增长，获取经过开运算处理的目标图像。最后通过目标图像减去经过开运算处理的目标图像，以获取第一图像。

2)对第一图像进行二值化操作，以获取车灯位置。

进一步的，处理模块103获取第一图像后，对第一图像进行二值化操作，以获取车灯位置。以采用一维熵二值化的方法为例，一维熵定义为：

其中，p_i为灰度值为i在图像中出现的概率，利用公式

计算第一图像中的H值，并将计算出的H值作为二值化操作的阈值，对第一图像进行二值化，将第一图像中像素点的灰度值大于H的像素点的灰度值设置为255(白色)，小于H的像素点的灰度值设置为0(黑色)。从而，得到目标图像中的峰值的位置(即车灯位置)。

可选地，预设范围内包括多个隧道内车辆，行驶状态信息还包括：隧道内车辆的个数信息。

处理模块103，用于根据车灯位置，确定个数信息。

示例的，在实际情况中，隧道预设范围内的车辆可能不止一辆，即预设范围内包括多个隧道内车辆，为了使驾驶员能够更好地了解隧道内的情况，行驶状态信息还可以包括：隧道内车辆的个数信息。处理模块103可以根据车灯位置，和预设的车灯距离，来确定个数信息。处理模块103根据车灯位置确定个数信息包括：

1)在对目标图像标定完成后，处理模块103可以检测在不同网格内，每辆车的外边框的大小(每辆车的外边框近似为矩形，包括长和宽两个数值)，并和对应的网格构成隧道内车辆的外边框大小列表(可以用CAR_BOUND来表示)。同时处理模块103还可以检测在不同网格内，每辆车的车灯距离，并和对应的网格构成隧道内车辆的车灯距离列表(可以用LAMPS_SPAN来表示)。

2)处理模块103按照第一算法确定目标图像的峰值，以获取目标图像中多个隧道内车辆的车灯位置，并确定多个隧道内车辆的车辆位置。确定多个隧道内车辆的车辆位置包括：首先，处理模块103检测某一车道区域内的车灯数量，并对该车道区域内的车灯使用边界检测方法，检测出每个车灯所在的边界，计算出每个车灯所在边界的中心点，记为LC＝{C1，C2，…，Cn}，并以行为单位从上到下对LC进行排序，如果一行上的两个点之间相差2个像素以内，则认为是一组车灯，如果某行只有一个点Ci，则认为Ci对应的隧道内车辆的车灯被前车挡住了，在此情况下判断Ci在该车道中心线的左侧还是右侧，之后通过查表的方法，根据Ci所在网格编号从LAMPS_SPAN列表中获取Ci对应的车灯距离，并通过Ci对应的车灯距离补齐Ci对应的另一个车灯位置。最后，依次遍历其它车道，获取多个隧道内车辆的车灯位置，并将多个车灯位置和多个车灯位置对应的网格构成隧道内车辆的车灯位置列表(可以用LP来表示)。

3)处理模块103通过查找LP列表中每个元素(即车灯位置)对应的网格编号，可以根据LP列表中每个元素对应的网格编号在CAR_BOUND中查找到对应的外边框大小，以LP列表中每个元素为中心底边，并根据LP列表中每个元素在CAR_BOUND列表中对应的外边框大小，构建出隧道内车辆的外边框位置列表(可以用Cars_pos来表示)，该列表中的每个元素包含隧道内车辆的外边框的4个顶点的坐标值和对应的网格编号。

4)通过统计Cars_pos列表中的元素个数就可以确定RV_num的值，即个数信息。

可选地，行驶状态信息包括：隧道内车辆的速度信息。

图像采集模块102，用于在每个采集时刻采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块103。

具体的，图像采集模块102可以在每个采集时刻采集目标图像(例如可以设置每40ms为一个采集时刻)，并将每个采集时刻采集到的目标图像发送至处理模块103。

处理模块103，用于根据当前采集时刻对应的目标图像确定隧道内车辆的第一位置，根据上一采集时刻对应的目标图像确定隧道内车辆的第二位置。

处理模块103，用于根据第一位置、第二位置、当前采集时刻和上一采集时刻的时间差，确定速度信息。

进一步的，为了使驾驶员能够更好的了解隧道内车辆的驾驶情况，可以通过处理模块103确定隧道内车辆的速度信息。在通过处理模块103确定隧道内车辆的速度信息之前，需要先确定图像距离和真实距离的比例，例如可以在对目标图像进行标定时，将每个网格的宽度与预设的间隔的比例作为该网格的图像距离和真实距离的比例，并和对应的网格构成图像距离和真实距离的比例列表(可以用DIST_RATO来表示)。

处理模块103确定隧道内车辆的速度信息的方式为：首先，处理模块103根据当前采集时刻对应的目标图像确定隧道内车辆的第一位置，并根据上一采集时刻对应的目标图像确定隧道内车辆的第二位置。之后处理模块103根据第一位置和第二位置确定隧道内车辆在目标图像上的中心点坐标偏移量，再根据中心点坐标偏移量，与图像距离和真实距离的比例(可以通过隧道内车辆所在的网格编号直接从DIST_RATO列表获取)来计算隧道内车辆的真实移动距离，最后用隧道内车辆的真实移动距离、当前采集时刻和上一采集时刻的时间差，确定速度信息(用隧道内车辆的真实移动距离除以当前采集时刻和上一采集时刻的时间差即可得到速度信息，例如RV_speed＝80km/h)。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种进入隧道的引导装置的框图。如图4所示，该装置还包括，设置在隧道的入口处的显示模块104，处理模块103与显示模块104连接。

显示模块104，用于接收处理模块103发送的行驶状态信息和车道信息，并显示行驶状态信息和车道信息。

在另一种场景，该装置还可以包括设置在隧道的入口处的显示模块104(显示模块104例如可以是显示屏)，处理模块103获取到行驶状态信息后，将行驶状态信息和车道信息发送给显示模块104，显示模块104在接收到行驶状态信息和车道信息后，可以显示行驶状态信息和车道信息，从而及时提醒驾驶员前方隧道中的情况。处理模块103与显示模块104连接，以实现信息的单向传输(即只需要处理模块103向显示模块104传输信息)，连接的方式例如可以是通过以太网连接，信息的传输方式例如可以是采用UDP协议进行传输。进一步的，行驶状态信息和车道信息还可以通过声音的形式提示驾驶员，例如，进入隧道的引导装置100还可以包括扬声器，用以将行驶状态信息和车道信息播放给驾驶员，以提醒驾驶员前方隧道内的情况。

综上所述，本公开中的进入隧道的引导装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，处理模块分别与RSU和图像采集模块连接，首先通过图像采集模块采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像，之后通过处理模块按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU，最后通过RSU将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。本公开能够使驾驶员在驾驶车辆进入隧道前，提前获取隧道内车辆的行驶状态信息和车道信息，提高了车辆驾驶的安全度。

图5是根据一示例性实施例示出的一种进入隧道的引导方法的流程图。如图5所示，应用于图1-4中的进入隧道的引导装置，该装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，处理模块分别与RSU和图像采集模块连接，该方法包括以下步骤：

在步骤201中，通过图像采集模块采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像。

在步骤202中，通过处理模块按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU。

在步骤203中，通过RSU将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。

图6是图5所示实施例示出的一种步骤202的流程图。如图6所示，行驶状态信息包括：隧道内车辆的位置信息和变道信息。

步骤202包括以下步骤：

在步骤2021中，通过处理模块按照第一算法确定目标图像的峰值，以获取目标图像中隧道内车辆的车灯位置。

在步骤2022中，通过处理模块根据车灯位置，确定位置信息，位置信息包括：隧道内车辆所在的车道，和/或隧道内车辆与隧道的入口之间的距离。

在步骤2023中，通过处理模块根据位置信息和车道信息，确定变道信息，变道信息包括：变道状态，或非变道状态。

可选地，步骤2021还可以通过以下方式实现：

通过处理模块对目标图像进行高帽变换，以获取第一图像。

通过处理模块对第一图像进行二值化操作，以获取车灯位置。

图7是图5所示实施例示出的另一种步骤202的流程图。如图7所示，预设范围内包括多个隧道内车辆，行驶状态信息还包括：隧道内车辆的个数信息。

步骤202还可以包括以下步骤：

在步骤2024中，通过处理模块根据车灯位置，确定个数信息。

图8是图5所示实施例示出的又一种步骤202的流程图。如图8所示，行驶状态信息包括：隧道内车辆的速度信息。

步骤201可以通过以下方式实现：

通过图像采集模块在每个采集时刻采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块。

步骤202包括以下步骤：

在步骤2025中，通过处理模块根据当前采集时刻对应的目标图像确定隧道内车辆的第一位置，根据上一采集时刻对应的目标图像确定隧道内车辆的第二位置。

在步骤2026中，通过处理模块根据第一位置、第二位置、当前采集时刻和上一采集时刻的时间差，确定速度信息。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种进入隧道的引导方法的流程图。如图9所示，该装置还包括，设置在隧道的入口处的显示模块，处理模块与显示模块连接，该方法还包括以下步骤：

在步骤204中，通过显示模块接收处理模块发送的行驶状态信息和车道信息，并显示行驶状态信息和车道信息。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

综上所述，本公开中的进入隧道的引导装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，处理模块分别与RSU和图像采集模块连接，首先通过图像采集模块采集目标图像，并将目标图像发送至处理模块，目标图像包括隧道内部的预设范围内的图像，之后通过处理模块按照预设的图像处理算法对目标图像进行处理，以获取预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将行驶状态信息和预设的车道信息发送至RSU，最后通过RSU将行驶状态信息和车道信息发送至目标车辆，目标车辆为即将进入隧道的任一车辆。本公开能够使驾驶员在驾驶车辆进入隧道前，提前获取隧道内车辆的行驶状态信息和车道信息，提高了车辆驾驶的安全度。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种进入隧道的引导装置，其特征在于，所述装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，所述处理模块分别与所述RSU和所述图像采集模块连接；

所述图像采集模块，用于采集目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块，所述目标图像包括所述隧道内部的预设范围内的图像；

所述处理模块，用于按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将所述行驶状态信息和预设的车道信息发送至所述RSU；

所述RSU，用于将所述行驶状态信息和所述车道信息发送至目标车辆，所述目标车辆为即将进入所述隧道的任一车辆；

所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的位置信息和变道信息；

所述处理模块，用于按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中所述隧道内车辆的车灯位置；

所述处理模块，用于根据所述车灯位置，确定所述位置信息，所述位置信息包括：所述隧道内车辆所在的车道，和/或所述隧道内车辆与所述隧道的入口之间的距离；

所述处理模块，用于根据所述位置信息和所述车道信息，确定所述变道信息，所述变道信息包括：变道状态，或非变道状态；

所述预设范围内包括多个所述隧道内车辆，所述行驶状态信息还包括：所述隧道内车辆的个数信息；

所述处理模块，用于根据所述车灯位置，确定所述个数信息；

所述处理模块用于：

根据所述车道信息和预设的间隔，对所述目标图像进行网格化，得到多个网格；

检测在不同网格内，每个所述隧道内车辆的外边框大小和每个所述隧道内车辆的车灯距离；

根据所述外边框大小和所述网格，确定外边框大小列表，并根据所述车灯距离和所述网格，确定车灯距离列表；

按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中多个所述隧道内车辆的车灯位置，并根据所述车灯位置，所述车灯距离列表和所述网格，确定车灯位置列表；

根据所述车灯位置列表和所述外边框大小列表，确定所述个数信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于：

对所述目标图像进行高帽变换，以获取第一图像；

对所述第一图像进行二值化操作，以获取所述车灯位置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的速度信息；

所述图像采集模块，用于在每个采集时刻采集所述目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块；

所述处理模块，用于根据当前采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第一位置，根据上一采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第二位置；

所述处理模块，用于根据所述第一位置、所述第二位置、所述当前采集时刻和所述上一采集时刻的时间差，确定所述速度信息。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括，设置在所述隧道的入口处的显示模块，所述处理模块与所述显示模块连接；

所述显示模块，用于接收所述处理模块发送的所述行驶状态信息和所述车道信息，并显示所述行驶状态信息和所述车道信息。

5.一种进入隧道的引导方法，其特征在于，应用于权利要求1-4 中任一项所述的进入隧道的引导装置，所述装置设置在隧道上，包括：路边单元RSU、图像采集模块和处理模块，所述处理模块分别与所述RSU和所述图像采集模块连接，所述方法包括：

通过所述图像采集模块采集目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块，所述目标图像包括所述隧道内部的预设范围内的图像；

通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，并将所述行驶状态信息和预设的车道信息发送至所述RSU；

通过所述RSU将所述行驶状态信息和所述车道信息发送至目标车辆，所述目标车辆为即将进入所述隧道的任一车辆；

所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的位置信息和变道信息；

所述通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息包括：

通过所述处理模块按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中所述隧道内车辆的车灯位置；

通过所述处理模块根据所述车灯位置，确定所述位置信息，所述位置信息包括：所述隧道内车辆所在的车道，和/或所述隧道内车辆与所述隧道的入口之间的距离；

通过所述处理模块根据所述位置信息和所述车道信息，确定所述变道信息，所述变道信息包括：变道状态，或非变道状态；

所述预设范围内包括多个所述隧道内车辆，所述行驶状态信息还包括：所述隧道内车辆的个数信息；

所述通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，还包括：

通过所述处理模块根据所述车灯位置，确定所述个数信息；

所述通过所述处理模块根据所述车灯位置，确定所述个数信息，包括：

通过所述处理模块根据所述车道信息和预设的间隔，对所述目标图像进行网格化，得到多个网格；

通过所述处理模块检测在不同网格内，每个所述隧道内车辆的外边框大小和每个所述隧道内车辆的车灯距离；

通过所述处理模块根据所述外边框大小和所述网格，确定外边框大小列表，并根据所述车灯距离和所述网格，确定车灯距离列表；

通过所述处理模块按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中多个所述隧道内车辆的车灯位置，并根据所述车灯位置，所述车灯距离列表和所述网格，确定车灯位置列表；

通过所述处理模块根据所述车灯位置列表和所述外边框大小列表，确定所述个数信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过所述处理模块按照第一算法确定所述目标图像的峰值，以获取所述目标图像中所述隧道内车辆的车灯位置包括：

通过所述处理模块对所述目标图像进行高帽变换，以获取第一图像；

通过所述处理模块对所述第一图像进行二值化操作，以获取所述车灯位置。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述行驶状态信息包括：所述隧道内车辆的速度信息；

所述通过所述图像采集模块采集目标图像包括：

通过所述图像采集模块在每个采集时刻采集所述目标图像，并将所述目标图像发送至所述处理模块；

所述通过所述处理模块按照预设的图像处理算法对所述目标图像进行处理，以获取所述预设范围内的隧道内车辆的行驶状态信息，包括：

通过所述处理模块根据当前采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第一位置，根据上一采集时刻对应的所述目标图像确定所述隧道内车辆的第二位置；

通过所述处理模块根据所述第一位置、所述第二位置、所述当前采集时刻和所述上一采集时刻的时间差，确定所述速度信息。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置还包括，设置在所述隧道的入口处的显示模块，所述处理模块与所述显示模块连接，所述方法还包括：

通过所述显示模块接收所述处理模块发送的所述行驶状态信息和所述车道信息，并显示所述行驶状态信息和所述车道信息。

Images