CN110751133A - 一种道路交通标志提示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路交通标志提示系统。该提示系统包括：多台移动装置和远程控制终端；移动装置包括：定位模块、图像采集模块和信息提示模块；远程控制终端包括：图像识别模块、控制模块和数据处理模块，数据处理模块对图像采集模块传输的图像信息和定位模块传输的位置信息进行数据库存储并更新识别模型，查找数据库中当前的位置信息所对应的第一交通标志信息；图像识别模块通过最新识别模型对图像采集模块传输的图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息；控制模块合成所述第一交通标志信息和第二交通标志信息并得到目标交通标志信息，生成交通标志提示信息并传输给信息提示模块。在本发明实施例中，解决了现有识别错误率高的问题。

Description

一种道路交通标志提示系统

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶以及图像识别领域，尤其涉及一种道路交通标志提示体统。

背景技术

随着城市的快速发展，汽车成为人们的代步工具，越来越多的驾驶者在汽车行驶过程中依赖汽车语音提示系统。

城市的发展必然伴随着道路的施工改造、车辆的管制等等，此外，很多地方道路情况比较复杂，驾驶员经常由于对交通标志牌的疏忽而误入禁行区域、超速行驶等，由此产生的交通事故也是逐年增多。

因此，现有部分车辆中设置了图像识别器对道路交通标志信息进行识别再提示，然而其识别率非常低。

发明内容

本发明实施例提供一种道路交通标志提示系统，以提高识别结果的准确性。

本发明实施例提供了一种道路交通标志提示系统，包括：多台移动装置和远程控制终端；

所述移动装置包括：定位模块、图像采集模块和信息提示模块，所述定位模块用于获取当前的位置信息并输出，所述图像采集模块用于采集当前的道路场景的图像信息并输出，所述信息提示模块用于接收交通标志提示信息并进行提示；

所述远程控制终端包括：图像识别模块、控制模块和数据处理模块；

所述数据处理模块用于对所述图像采集模块传输的图像信息和所述定位模块传输的位置信息进行数据库存储并更新识别模型，查找所述数据库中所述当前的位置信息所对应的第一交通标志信息；

所述控制模块用于从所述数据处理模块中获取最新识别模型并传输给所述图像识别模块；所述图像识别模块用于通过所述最新识别模型对所述图像采集模块传输的图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息；

所述控制模块用于合成所述第一交通标志信息和所述第二交通标志信息并得到目标交通标志信息，生成交通标志提示信息并传输给所述信息提示模块。

可选的，所述图像识别模块用于将交通标志识别结果中置信度高于第二设定阈值的第二交通标志信息发送至所述控制模块。

可选的，所述远程控制终端还包括地图模块，所述远程控制终端根据所述定位模块传输的位置信息查询所述地图模块，获取所述移动装置所在位置的道路编号，并发送所述道路编号至所述控制模块。

可选的，所述数据处理模块用于根据所述控制模块传输的所述道路编号和所述位置信息查询所述数据库中与所述道路编号相同且与所述位置信息的差值小于第一设定阈值的第一交通标志信息，并根据所述第一交通标志信息计算第一置信度。

可选的，所述数据处理模块还用于根据如下公式计算第一置信度：

p₁＝p*a^d

其中，p为所述数据库中所述第一交通标志信息的置信度，a为衰减因子，d为当前日期与所述数据库中的更新日期的相差的天数的绝对值。

可选的，所述所述第一交通标志信息和所述第二交通标志信息包括信息类型、信息数值和信息置信度。

可选的，所述定位模块传输的位置信息包括移动装置的经纬度、移动装置行驶方向与正北方向的夹角的位置信息。

可选的，所述数据处理模块用于根据所述数据库收集的交通标志图片训练生成识别模型并更新。

可选的，所述信息提示模块包括语音播报单元和/或显示单元。

本发明实施例中，通过图像采集模块传输的图像信息和定位模块传输的位置信息进行数据库存储并更新识别模型，并查找数据库中当前的位置信息所对应的第一交通标志信息，图像识别模块通过最新识别模型对图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息，合成第一交通标志信息和第二交通标志信息并得到目标交通标志信息，生成交通标志提示信息并传输给信息提示模块，实现了对交通标志信息的正确提示，提高了识别结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例一中的道路交通标志提示系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一中的道路交通标志提示系统中多台移动装置与控制终端交互的结构示意图；

图3为本发明实施例二中的道路交通标志提示系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的道路交通标志提示系统的结构示意图，如图1所示，道路交通标志提示系统，包括：多台移动装置100和远程控制终端200，移动装置100包括：定位模块10、图像采集模块20和信息提示模块30，定位模块10用于获取当前的位置信息并输出，图像采集模块20用于采集当前的道路场景的图像信息并输出，信息提示模块30用于接收交通标志提示信息并进行提示。远程控制终端20包括：图像识别模块40、控制模块50和数据处理模块60，数据处理模块60用于对图像采集模块20传输的图像信息和定位模块10传输的位置信息进行数据库70存储并更新识别模型，查找数据库70中当前的位置信息所对应的第一交通标志信息。控制模块50用于从数据处理模块60中获取最新识别模型并传输给图像识别模块40，图像识别模块40用于通过最新识别模型对图像采集模块20传输的图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息。控制模块50用于合成第一交通标志信息和第二交通标志信息并得到目标交通标志信息，生成交通标志提示信息并传输给信息提示模块30。

该道路交通标志提示系统的工作原理：数据处理模块60用于对图像采集模块20传输的图像信息和定位模块10传输的位置信息进行数据库70存储并更新识别模型，查找数据库70中当前的位置信息所对应的第一交通标志信息，图像识别模块40通过控制模块50查询最新识别模型并对图像采集模块20传输的图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息，控制模块50用于合成第一交通标志信息和第二交通标志信息并得到目标交通标志信息，其中控制模块50合成第一交通标志信息和第二交通标志信息过程为保留第一交通标志信息和第二交通标志信息中置信度高的交通标志信息，把置信度低的交通标志信息移除，得到需要提示的交通标志信息并发送给信息提示模块30进行交通标志信息提示。其中，数据库70指能存储和查询信息和文件的数据库硬件及软件系统。

需要说明的是，图1示例性的表示一台移动装置100和远程控制终端200的通信交互。可选的，参见图2，远程控制终端200可以同时与多台移动装置100进行交互，实现远程控制终端200对多台移动装置100中道路标识信息的更新及提示。

本实施例的技术方案，控制模块通过图像采集模块传输的图像信息和定位模块传输的位置信息进行数据库存储并更新识别模型，并查找数据库中当前的位置信息所对应的第一交通标志信息，图像识别模块通过最新识别模型对图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息，控制模块合成第一交通标志信息和第二交通标志信息后得到目标交通标志信息，信息提示模块根据生成的交通标志提示信息进行信息提示，解决了目前单独依靠移动装置的图像采集模块采集的图像的识别结果进行道路标识提示的方法中错误率较高的问题以及数据库更新不及时出现的错报、误报等问题，实现了对识别模型的及时更新以及对交通标志信息的正确提示，提高了识别结果的准确性。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的道路交通标志提示系统的结构示意图，如图2所示，远程控制终端200还包括地图模块80，远程控制终端200根据定位模块10传输的位置信息查询地图模块80，获取移动装置100所在位置的道路编号，并发送道路编号至控制模块50。

移动装置100在移动过程中，移动装置100上的图像采集模块20进行实时道路场景状况采集，移动装置100的定位模块10根据图像采集模块20采集的道路场景信息对当前移动装置100的位置进行定位，远程控制终端200根据定位模块10传输的定位信息查询地图模块80中与当前位置信息一致的道路编号。

可选的，图像识别模块40用于将交通标志识别结果中置信度高于第二设定阈值的第二交通标志信息发送至控制模块50。

控制模块50从数据处理模块60中获取最新识别模型并传输给图像识别模块40，图像识别模块40根据图像采集模块20传输的图像信息通过最新识别模型进行交通标志识别，并根据交通标志识别结果中置信度参数高于第二设定阈值的交通标志信息发送给控制模块50。在移动装置100上安装有摄像头，移动装置100在移动过程中，移动装置100上的图像采集模块20进行实时道路场景图像采集。图像识别模块40获取图像采集模块20采集的实时道理场景图像，还接收控制模块50传输的最新识别模型，根据该最新识别模型对图像采集模块20传输的图像信息进行识别，并把识别结果中置信度的数值高于第二设定阈值的第二交通标志信息发送至控制模块50。

需要说明的是，识别模型输出的识别结果包括交通标志的类型、数值和置信度，输出的数据格式例如：小车限速，60，0.72，其中，识别结果中“小车限速”表示获取的交通标示信息的文本，“60”表示获取的交通表示信息文本的速度信息，“0.72”表示根据识别模型识别的交通标志信息的置信度数值。本发明不对识别模型输出的识别结果进行限制，任何可以表示交通标志信息的识别结果均是本发明的保护范围。

示例性的，第二设定阈值的设定值为0.8，当识别模型输出的识别结果为：“小车限速，50，0.72”，由于识别结果置信度为0.72小于第一设定阈值0.8，则不会发送识别结果至控制模块50。当识别模型输出的识别结果为：“前方急坡，20，0.83”，由于识别结果置信度为0.83大于第一设定阈值0.8，则发送识别结果至控制模块50，提高了识别结果的准确性。

可选的，定位模块10传输的位置信息包括移动装置的经纬度、移动装置行驶方向与正北方向的夹角的位置信息。

定位模块10根据当前移动装置100中图像采集模块20采集的道路场景位置信息，对当前移动装置100的位置进行定位，其中，对移动装置100定位的位置信息包括移动装置100的经度、纬度和移动装置100行驶方向与正北方向的夹角的位置信息。远程控制终端200根据移动装置100的定位模块10的定位信息，查询地图模块80中与定位信息一致的道路编号。

需要说明的是，定位模块10可以为GPS定位，也可以为其他类型的定位装置，本发明不对定位模块进行具体限定。

另一方面，定位模块10传输的位置信息可以为其他类型的位置信息，任何能够精确表达当前移动装置100的位置信息均是本发明的保护范围。

可选的，数据处理模块60用于根据控制模块50传输的道路编号和位置信息查询数据库70中与道路编号相同且与位置信息的差值小于第一设定阈值的第一交通标志信息，并根据第一交通标志信息计算第一置信度。

数据处理模块60根据定位模块10传输的位置信息以及地图模块80传输的道路编号，从数据库70中查找与道路编号一致且数据库70中的位置信息与定位模块10传输的位置信息差值小于第一设定阈值的第一交通标志信息。数据处理模块60查找的第一交通标志信息满足两个条件，第一：与地图模块80传输的道路编号一致，第二：数据库70中的位置信息与定位模块10传输的位置信息差值小于第一设定阈值，然后根据查找的第一交通标志信息计算第一置信度。

可选的，数据处理模块60还用于根据如下公式计算第一置信度：

p₁＝p*a^d

其中，p为所述数据库70中第一交通标志信息的置信度，a为衰减因子，d为当前日期与数据库中的更新日期的相差的天数的绝对值。

由于时效性已经道路标志的不断更新，数据处理模块60从数据库70中查找的第一交通标志信息的置信度存在一定的偏差，因此建立计算第一置信度的公式，其中p为所述数据库70中第一交通标志信息的置信度，a为衰减因子，d为当前日期与数据库中的更新日期的相差的天数的绝对值，通过衰减因子a以及当前日期与数据库中数据更新日期相差的天数进行限定获得第一交通标志信息的第一置信度。

可选的，第一交通标志信息和第二交通标志信息包括信息类型、信息数值和信息置信度。

识别模型输出的识别结果包括交通标志的类型、数值和置信度，输出的数据格式例如：小车限速，60，0.72，其中，识别结果中“小车限速”表示获取的交通标示信息的文本，“60”表示获取的交通表示信息文本的速度信息，“0.72”表示根据识别模型识别的交通标志信息的置信度。由于第一交通标志信息和第二交通标志信息均包括信息类型、信息数值和信息置信度。控制模块50把第一交通标志信息和第二交通标志信息中置信度高的交通标志信息作为目标交通标志信息传输给信息提示模块30，信息提示模块30根据目标交通标志信息进行提示，提高了信息提示的准确率。

可选的，数据处理模块60用于根据数据库70收集的交通标志图片训练生成识别模型并更新。

一方面，专业人员对定期采集的各城市道路标志信息进行标注并上传至数据库70，数据处理模块60采用神经网络模型对数据库70中标注的道路标志信息进行训练并生成交通标志识别模型存储在数据库70中。控制模块50把图像识别模块40的识别结果，定位模块10获取的位置信息，地图模块80获取的道路编号和图像采集模块采集的图片上传给数据处理模块60，处理模块60查询数据库70是否存在和上传的交通标志信息有相同的道路编号、交通标志类型、数值并且和上传点的距离小于设定的阈值，如果存在则更新该记录的识别时间和置信度，否则将交通标志信息的类型、数值、置信度、以及经纬度和图片、识别时间存入数据库70。

另一方面，数据处理模块60每隔一定的时间查询数据库70中新增的交通标志图片，对这些图片进行标注加入神经网络模型训练数据集中。数据处理模块60根据更新后的训练数据集生成新的交通标志识别模型，并存入数据库70中。

当图像采集模块20采集的图像传输至图像识别模块40，图像识别模块40从数据库70中查找最新的识别模型对图像采集模块20传输的图像信息进行交通标志识别并发送第二交通标志信息至控制模块50。控制模块50一方面获取图像识别模块40发送第二交通标志信息，另一方面获取数据处理模块60根据定位模块10获取的位置信息，地图模块80获取的道路编号从数据库70中查找当前的位置信息所对应的第一交通标志信息，并合成第一交通标志信息和第二交通标志信息中置信度高的交通标志信息，把置信度低的交通标志信息移除，得到需要提示的交通标志信息并发送给信息提示模块30进行交通标志信息提示。

需要说明的是，数据处理模块60采用神经网络模型对数据库70中标注的道路标志信息进行训练并生成交通标志识别模型存储在数据库70中。而神经网络模型是由神经网络构成的。神经网络(Neural Networks,NN)是由大量的、简单的处理单元广泛地互相连接而形成的复杂网络系统，是一个高度复杂的非线性动力学习系统。神经网络具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学能力，特别适合处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题。由于图像采集模块20采集的图像信息的变化多样性，采集大量的道路交通标示图片并标注后进行神经网络训练生成交通标示识别模型，可以降低识别结果的错误率。

可选的，信息提示模块30包括语音播报单元和/或显示单元。

需要说明的是，信息提示模块30用于对控制模块50合成的第一交通标志信息和第二交通标志信息得到的目标交通标志信息进行信息提示。其中，信息提示模块30可以是语音播报单元，通过语音提示对移动装置驾驶人员进行当前道路标志信息的提示，例如，提示语音可以为“前方道路限速60Km/h”。另一方面，信息提示模块30可以是显示单元，用于在移动装置的显示面板上显示当前道路标志信息，方便移动装置驾驶人员及时发现道路交通标示进行相关行驶路线的变更。

优选的，信息提示模块30既包括语音播报单元也包括显示单元，通过语音播报提示驾驶人员，通过画面显示当前道路标志信息，防止驾驶人员因为误听或漏听而导致行驶线路的错误或者驾驶操作的错误。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种道路交通标志提示系统，其特征在于，包括：多台移动装置和远程控制终端；

所述移动装置包括：定位模块、图像采集模块和信息提示模块，所述定位模块用于获取当前的位置信息并输出，所述图像采集模块用于采集当前的道路场景的图像信息并输出，所述信息提示模块用于接收交通标志提示信息并进行提示；

所述远程控制终端包括：图像识别模块、控制模块和数据处理模块；

所述数据处理模块用于对所述图像采集模块传输的图像信息和所述定位模块传输的位置信息进行数据库存储并更新识别模型，查找所述数据库中所述当前的位置信息所对应的第一交通标志信息；

所述控制模块用于从所述数据处理模块中获取最新识别模型并传输给所述图像识别模块；所述图像识别模块用于通过所述最新识别模型对所述图像采集模块传输的图像信息进行交通标志识别以获取第二交通标志信息；

所述控制模块用于合成所述第一交通标志信息和所述第二交通标志信息并得到目标交通标志信息，生成交通标志提示信息并传输给所述信息提示模块。

2.根据权利要求1所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述图像识别模块用于将交通标志识别结果中置信度高于第二设定阈值的第二交通标志信息发送至所述控制模块。

3.根据权利要求1所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述远程控制终端还包括地图模块，所述远程控制终端根据所述定位模块传输的位置信息查询所述地图模块，获取所述移动装置所在位置的道路编号，并发送所述道路编号至所述控制模块。

4.根据权利要求3所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述数据处理模块用于根据所述控制模块传输的所述道路编号和所述位置信息查询所述数据库中与所述道路编号相同且与所述位置信息的差值小于第一设定阈值的第一交通标志信息，并根据所述第一交通标志信息计算第一置信度。

5.根据权利要求4所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于根据如下公式计算第一置信度：

p₁＝p*a^d

其中，p为所述数据库中所述第一交通标志信息的置信度，a为衰减因子，d为当前日期与所述数据库中的更新日期的相差的天数的绝对值。

6.根据权利要求1所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述所述第一交通标志信息和所述第二交通标志信息包括信息类型、信息数值和信息置信度。

7.根据权利要求1所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述定位模块传输的位置信息包括移动装置的经纬度、移动装置行驶方向与正北方向的夹角的位置信息。

8.根据权利要求1所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述数据处理模块用于根据所述数据库收集的交通标志图片训练生成识别模型并更新。

9.根据权利要求1所述的道路交通标志提示系统，其特征在于，所述信息提示模块包括语音播报单元和/或显示单元。

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