CN118254678A - 一种用于鬼探头的智能视觉预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于鬼探头的智能视觉预警系统及方法，属于智能辅助驾驶技术领域。解决了因视觉盲区导致驾驶员视线受阻，从而带来安全隐患的技术问题。其技术方案为：包括以下步骤：S1、摄像头实时检测人行横道上和公交车两旁情况，雷达实时采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离；S2、将实时采集的图像、位置和距离数据进行处理；S3、将公交车当前路况信息共享给其余车辆；S4、实时显示捕获到的当前公交车周围路况的检测结果；S5、通过分析检测结果发出视觉预警提示和语音报警。本发明的有益效果为：可以实现车辆与行人的双向预警，有效地预防鬼探头事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及智能辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种用于鬼探头的智能视觉预警系统及方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展和车辆保有量的增加，不仅导致了道路交通的拥堵情况日益恶化，同时也加剧了交通事故的频发。其中，“鬼探头”现象是一种常见的交通事故，指的是由于驾驶员视线受到周围车辆或物体的遮挡，造成了视野盲区，从而使移动物体突然出现在驾驶员的视线中，增加了交通事故发生的风险。
目前对于“鬼探头”的预警方法主要依赖于车辆前置摄像头监测前方是否有横向移动的物体，一旦监测到，车辆会发出预警提示音或者进行紧急制动。然而，这种预警方法比较被动，因为只有当移动物体进入摄像头的视野时才会采取措施。根据研究结果显示，当车辆以超过60公里/小时的时速行驶时，即使系统进行紧急制动，也难以完全避免与移动物体的碰撞，可能造成严重伤害。
针对"鬼探头"现象的出现通常与驾驶员的视线受阻有关，因此，研究开发一种智能视觉预警方法及系统能够帮助驾驶员及时识别潜在的危险，并提供有效的预警，从而降低交通事故的发生率，保障道路使用者的生命财产安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于鬼探头的智能视觉预警系统及方法，用于解决视觉盲区带来的安全隐患，实现车辆与行人的双向预警，有效地预防鬼探头事故的发生。
为了实现上述发明目的，本发明采用技术方案具体为：一种用于鬼探头的智能视觉预警方法，包括如下步骤：
步骤1、摄像头实时检测人行横道上和公交车两旁情况，雷达实时采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离；
步骤2、将实时采集的图像、位置和距离数据进行处理；
步骤3、利用无线通信技术把公交车检测范围内的车辆发出信息交互请求，将公交车当前路况信息共享给其余车辆；
步骤4、实时显示捕获到的当前公交车周围路况的检测结果；
步骤5、通过分析检测结果发出视觉预警提示和语音报警；
进一步地，所述摄像头至少为三个，一个实时采集人行横道上行人图像，另外两个实时采集公交车后方两旁车道路况信息，以确保实时获取车辆周围人员信息。
进一步地，所述雷达用于实时采集公交车周围的人员位置和距离信息。
进一步地，所述将实时采集的图像进行数据处理，进一步包括：首先对获取的实时图像进行图像预处理；然后将预处理后的图像输入到目标检测模型中，分别对人行横道上采集的图像进行人员检测，对两旁车道上采集的图像进行车辆检测；最后对输出后的图像及雷达采集的人员位置和距离信息进行整合处理。
进一步地，所述步骤3进一步包括：当公交车在人行横道让行时，如果有行人过马路，公交车会检测到后方车辆的位置和距离信息，这些信息可能存在于鬼探头的盲区内。在这种情况下，公交车会向后方车辆发送信息交互请求，以确保后方车辆意识到人行横道情况并作出相应反应。而当没有行人过马路时，公交车则不会发出信息交互请求，因为后方车辆不需要特别注意行人通行。
进一步地，所述实时显示检测结果，包括：在公交车车顶上方安装显示屏，电源为车载电源提供，行人可以通过公交车车顶上方安装的显示屏获取后方车道的路况信息。同时，后方车辆的司机可以直接通过公交车传输车辆周围路况信息到车载显示屏上查看。
进一步地，所述视觉预警提示和语音报警，包括：后方车道的路况信息在显示屏上以红色表示预警并随之发出鬼探头预警提示音，以绿色表示安全。
本发明还提供了一种用于鬼探头的智能视觉预警系统，包括：检测模块、定位模块、处理模块、信息交互模块、显示模块和预警模块。
所述检测模块用于检测公交车周围行人图像信息；
所述定位模块用于采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离信息；
所述处理模块用于实时处理所述检测模块和定位模块采集到的信息；
所述信息交互模块用于处理公交车与后方车辆之间的交互信息；
所述显示模块用于显示所述处理模块处理后的行人图像、位置和距离信息；
所述预警模块用于提示驾驶员预防鬼探头。
进一步地，所述检测模块中摄像头至少为三个。
进一步地，所述摄像头一个用于实时采集人行横道上行人图像，另外两个实时采集公交车后方两旁车道路况信息。
进一步地，所述显示模块进一步包括：行人可以通过公交车车顶上方安装的显示屏获取后方车道的路况信息，同时，后方车辆的司机可以直接通过车载显示屏查看公交车传输的路况信息。
进一步地，所述预警模块进一步包括：后方车道的路况信息在显示屏上显示并发出预警提示音，司机通过车载显示屏获取预警提示。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过摄像头实时检测人行横道上和公交车两旁情况，雷达实时采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离，然后将实时采集的图像、位置和距离数据进行处理，利用无线通信技术把公交车检测范围内的车辆发出信息交互请求，将公交车当前路况信息共享给其余车辆，进而实时显示捕获到的当前公交车周围路况的检测结果，最后通过分析检测结果发出视觉预警提示和语音报警。本发明提供的一种用于鬼探头的智能视觉预警方法及系统可以实现车辆与行人的双向预警，解决视觉盲区带来的安全隐患，有效地预防鬼探头事故的发生，提升安全系统性能，同时扩大车辆感知范围。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明提供的一种用于鬼探头的智能视觉预警方法的流程图。
图2是本发明实施例的数据处理的流程图。
图3是本发明提供的一种用于鬼探头的智能视觉预警系统的结构框图。
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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参见图1至图2，本实施例提供其技术方案为，一种用于鬼探头的智能视觉预警方法，具体步骤如下：
步骤1、摄像头实时检测人行横道上和公交车两旁情况，雷达实时采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离；
步骤2、将实时采集的图像、位置和距离数据进行处理；
步骤3、利用无线通信技术把公交车检测范围内的车辆发出信息交互请求，将公交车当前路况信息共享给其余车辆；
步骤4、实时显示捕获到的当前公交车周围路况的检测结果；
步骤5、通过分析检测结果发出视觉预警提示和语音报警；
进一步地，所述摄像头至少为三个，一个实时采集人行横道上行人图像，另外两个实时采集公交车后方两旁车道路况信息，以确保实时获取车辆周围人员信息。
进一步地，所述雷达用于实时采集公交车周围的人员位置和距离信息。
进一步地，所述将实时采集的图像进行数据处理，进一步包括：首先对获取的实时图像进行图像预处理；然后将预处理后的图像输入到目标检测模型中，分别对人行横道上采集的图像进行人员检测，对两旁车道上采集的图像进行车辆检测；最后对输出后的图像及雷达采集的人员位置和距离信息进行整合处理。
进一步地，所述步骤3进一步包括：当公交车在人行横道让行时，如果有行人过马路，公交车会检测到后方车辆的位置和距离信息，这些信息可能存在于鬼探头的盲区内。在这种情况下，公交车会向后方车辆发送信息交互请求，以确保后方车辆意识到人行横道情况并作出相应反应。而当没有行人过马路时，公交车则不会发出信息交互请求，因为后方车辆不需要特别注意行人通行。
进一步地，所述步骤3中检测范围为0-50m，当后方车辆进入检测范围内，系统开始检测并计算前方行人数量，行人数量的计算公式如下：
其中，N为检测图像中人头标记总数，x为图像中任意像素点，xi为第i个目标，δ(x-xi)为在xi处的目标位置信息，Gσi(x)为高斯核滤波器，σi为高斯标准差。
进一步地，所述实时显示检测结果，包括：在公交车车顶上方安装显示屏，电源为车载电源提供，行人可以通过公交车车顶上方安装的显示屏获取后方车道的路况信息。同时，后方车辆的司机可以直接通过公交车传输车辆周围路况信息到车载显示屏上查看。
进一步地，所述视觉预警提示和语音报警，包括：后方车道的路况信息在显示屏上以红色表示预警并随之发出鬼探头预警提示音，以绿色表示安全。
进一步说明数据处理的流程如图2所示，其具体步骤如下：
S21、对获取的实时图像进行图像预处理；
S22、将预处理后的图像输入到目标检测模型中，分别对人行横道上采集的图像进行人员检测，对两旁车道上采集的图像进行车辆检测；
S23、对输出后的图像及雷达采集的人员位置和距离信息进行整合处理。
如图3所示，本发明还提供了一种用于鬼探头的智能视觉预警系统，包括：检测模块、定位模块、处理模块、信息交互模块、显示模块和预警模块。
在本发明的实施例中，检测模块用于检测公交车周围行人图像信息；定位模块用于采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离信息；处理模块用于实时处理检测模块和定位模块采集到的信息；信息交互模块用于处理公交车与后方车辆之间的交互信息；显示模块用于显示处理模块处理后的行人图像、位置和距离信息；预警模块用于提示驾驶员预防鬼探头。
在本发明中，摄像头为三个，一个用于实时采集人行横道上行人图像，另外两个实时采集公交车后方两旁车道路况信息，显示屏安装在公交车车顶上方。
需要说明的是，本发明优选的公交车是城市交通中的重要角色，其行驶路线覆盖城市各个区域，能够更全面地测试智能视觉预警系统在不同路况和交通情境下的表现。
实施例2
基于与前述实施例中一种用于鬼探头的智能视觉预警方法相同的发明构思，假设在没有红绿灯的非交叉口处，当有行人正在过马路时，公交车行驶在最左侧车道并准备停车等待，右侧后方有来车，以下是一个具体的预警实例说明：
1.数据采集和预处理：摄像头实时采集人行横道上行人图像，雷达实时采集行人位置和距离信息，将采集的原始图像、位置和距离数据进行格式统一、特征提取等预处理步骤。
2.智能视觉分析：通过卷积神经网络(CNN)对数据进行训练，以便快速识别出鬼探头的异常行为。检测性能受多个因素影响，计算公式如下：
D＝f(E,P,A,T)
其中，D为检测准确率，E为环境因素，P为系统参数，A为算法参数，T为时间因素。上式中E＝f(E1,E2,…,En)表示不同的环境因素，包括光照条件、天气状况、遮挡物等；P＝f(P1,P2,…,Pm)表示不同的系统参数，包括摄像头的安装高度、视角、镜头类型等；A＝f(A1,A2,…,Ak)表示不同的算法参数，包括特征提取的方法、模型的复杂度、训练数据的质量等；T＝f(T1,T2)表示不同的时间段，包括公交车运行时间段分为白天6：00-18：00和夜晚18：00-22：00。
3.信息交互：一旦检测到鬼探头活动，当后方车辆进入50m的检测范围内，公交车触发信息交互机制，包括：生成警报通知、确定交互对象、发送交互通知等步骤。其确定交互对象的方式为车辆之间的通信协议、云端服务器、车载无线网络等。
4.实时监测与显示：后方车辆接受交互请求，车载系统将公交车周围路况信息传递给当前车辆，而车载显示屏将显示“前方危险，减速慢行”，公交车车顶的显示屏显示“后方来车，注意避让”，以确保及时提醒驾驶员和行人作出适当的措施。
5.预警提示音：后方车辆在显示警示语后触发警报器，发出鬼探头预警提示音。还可通过振动警告或驾驶座椅振动等方式提醒驾驶员。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于鬼探头的智能视觉预警系统，其特征在于，包括依次连接的检测模块、定位模块、处理模块、信息交互模块、显示模块和预警模块；
所述检测模块用于检测公交车周围行人图像信息；
所述定位模块用于采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离信息；
所述处理模块用于实时处理所述检测模块和定位模块采集到的信息；
所述信息交互模块用于处理公交车与后方车辆之间的交互信息；
所述显示模块用于显示所述处理模块处理后的行人图像、位置和距离信息；
所述预警模块用于提示驾驶员预防鬼探头。
2.根据权利要求1所述一种用于鬼探头的智能视觉预警系统，其特征在于，所述检测模块中摄像头至少为三个，摄像头一个用于实时采集人行横道上行人图像，另外两个实时采集公交车后方两旁车道路况信息，系统设定检测范围为0-50m；
所述检测模块行人数量的计算公式如下：
其中，N为检测图像中人头标记总数，x为图像中任意像素点，xi为第i个目标，δ(x-xi)为在xi处的目标位置信息，Gσi(x)为高斯核滤波器，σi为高斯标准差。
3.根据权利要求1所述一种用于鬼探头的智能视觉预警系统，其特征在于，所述显示模块，包括：行人通过公交车车顶上方安装的显示屏获取后方车道的路况信息，后方车辆的司机通过车载显示屏查看公交车传输的路况信息。
4.根据权利要求1所述一种用于鬼探头的智能视觉预警系统，其特征在于，所述预警模块，包括：后方车道的路况信息在显示屏上显示并发出预警提示音，司机通过车载显示屏获取预警提示。
5.一种用于鬼探头的智能视觉预警方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-4任一项所述的用于鬼探头的智能视觉预警系统，包括以下步骤：
S1、摄像头实时检测人行横道上和公交车两旁情况，雷达实时采集公交车周围行人位置以及行人和车辆之前的距离；雷达用于实时采集公交车周围的人员位置和距离信息；
所述摄像头至少为三个，一个实时采集人行横道上行人图像，另外两个实时采集公交车后方两旁车道路况信息，以确保实时获取车辆周围人员信息；
S2、将实时采集的图像、位置和距离数据进行处理；
S3、利用无线通信技术把公交车检测范围内的车辆发出信息交互请求，将公交车当前路况信息共享给其余车辆；
S4、实时显示捕获到的当前公交车周围路况的检测结果；
S5、通过分析检测结果发出视觉预警提示和语音报警。
6.根据权利要求5所述的用于鬼探头的智能视觉预警方法，其特征在于，所述步骤S2中，将实时采集的图像进行数据处理，包括如下步骤：
S21、对获取的实时图像进行图像预处理；
S22、将预处理后的图像输入到目标检测模型中，分别对人行横道上采集的图像进行人员检测，对两旁车道上采集的图像进行车辆检测；
S23、对输出后的图像及雷达采集的人员位置和距离信息进行整合处理。
7.根据权利要求5所述的用于鬼探头的智能视觉预警方法，其特征在于，所述步骤S3中，对检测范围内的车辆发出信息交互请求：当公交车在人行横道让行时，如果有行人过马路，公交车会检测到后方车辆的位置和距离信息，这些信息存在于鬼探头的盲区内，在这种情况下，公交车会向后方车辆发送信息交互请求，以确保后方车辆意识到人行横道情况并作出相应反应，而当没有行人过马路时，公交车则不会发出信息交互请求，后方车辆不需要注意行人通行。
8.根据权利要求5所述一种用于鬼探头的智能视觉预警方法，其特征在于，所述步骤S4中，实时显示检测结果，包括：在公交车车顶上方安装显示屏，电源为车载电源提供，行人通过公交车车顶上方安装的显示屏获取后方车道的路况信息，后方车辆的司机通过公交车传输车辆周围路况信息到车载显示屏上查看；
所述显示屏包括车辆的分布、位置、距离以及预警提示等，车载显示屏包括人群数量、分布、位置和距离。
9.根据权利要求6所述的用于鬼探头的智能视觉预警方法，其特征在于，所述步骤S5中，视觉预警提示和语音报警，包括：后方车道的路况信息在显示屏上以红色表示预警并随之发出鬼探头预警提示音，以绿色表示安全。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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