CN110232336A - 一种车道偏离在线安全预警*** - Google Patents

一种车道偏离在线安全预警*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车道偏离在线安全预警***，包括安装于车辆上的视频监控终端、与视频监控终端无线连接的基于FLINK的实时流分析平台以及与实时流分析平台进行数据交互的报警处理中心；视频监控终端用于采集车辆前方的道路图像，并将采集到的道路图像按照采集顺序以预定时间为间隔上传至所述实时流分析平台；实时流分析平台用于根据道路图像识别车辆是否发生车道偏离，当识别到发生车道偏离时，向报警处理中心发送车道偏离报警信号；报警处理中心用于根据车道偏离报警信号远程控制车辆上的声光报警装置进行声音或光电报警，以提醒司机。本发明能够在发生车道偏离时准确检测并及时提醒驾驶员。

Description

一种车道偏离在线安全预警***
技术领域
本发明涉及大数据技术领域，特别是涉及一种车道偏离在线安全预警***。
背景技术
在现代的生活中，汽车以其特有的优越性为现代社会的发展和人类生活条件的改善做出了巨大的贡献。但是，随着汽车保有数量的增加，公路交通事故的数量也不断增加。
据统计资料表明，车道偏离事故约占整个公路交通事故的三分之一。基于此，很多国家都在加强车道偏离安全报警***的研发，以减少公路交通事故的发生。
目前车道偏离预警***处于发展阶段，现阶段车道偏离预警***可靠性主要因素受天气条以及光照条件的影响，目前研究适应各种天气条件、克服光照条件的成为偏离预警***的发展趋势。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种车道偏离在线安全预警***，能够在发生车道偏离时准确检测并及时提醒驾驶员。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种车道偏离在线安全预警***，包括安装于车辆上的视频监控终端、与所述视频监控终端无线连接的基于FLINK的实时流分析平台以及与所述实时流分析平台进行数据交互的报警处理中心，所述实时流分析平台包括图像处理模块、车道线识别模块、车道线拟合模块和偏离判决模块；所述视频监控终端用于采集车辆前方的道路图像，并将采集到的所述道路图像按照采集顺序以预定时间为间隔上传至所述实时流分析平台；所述图像处理模块用于对所述道路图像进行边缘提取和二值化得到边缘图像，并将所述边缘图像中的道路区域和非道路区域进行分离；所述车道线识别模块用于对所述道路区域中的车道线进行识别得到实际车道线；所述车道线拟合模块用于根据识别到的实际车道线在非道路区域进行直线方程的拟合得到拟合车道线；所述偏离判决模块用于检测当前帧所述边缘图像的拟合车道线与下一帧所述边缘图像中的道路区域的实际车道线的夹角，在夹角大于预定角度时，向所述报警处理中心发送车道偏离报警信号；所述报警处理中心用于根据所述车道偏离报警信号远程控制车辆上的声光报警装置进行声音或光电报警，以提醒司机。
优选的，所述实时流分析平台具体用于依次获取所述视频流数据中的每一帧图像，将当前帧图像的像素值与前一帧图像的像素值相减得到差分图像，并对所述差分图像进行二值化处理，在背景灰度不变的条件下，所述差分图像中的预定数量的像素值大于预定阈值时，判定车辆周边存在运动物体。
优选的，所述图像处理模块具体用于采用FIR对所述道路图像进行滤波，并选择[-1，0，1]作为滤波系数，以将所述道路图像中的车道线从双边缘转化为单边缘，并在滤波后进行二值化得到边缘图像。
优选的，所述车道线识别模块具体用于利用1阶或2阶微分边缘检测算法在所述道路区域逐行提取车道线特征，判断最新提取的预定行数的车道线特征的坐标是否连续，并在判定为连续时，将所述预定行数的车道线特征加入有效特征集，将最终得到的有效特征集的车道线特征作为实际车道线。
优选的，所述预定时间为20秒。
优选的，所述声光报警装置为蜂鸣器或LED灯。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过车载的视频监控终端采集车辆前方的道路图像，由实时流分析平台实时根据道路图像识别车辆是否发生车道偏离，当识别到发生车道偏离时，由报警处理中心远程控制车辆上的声光报警装置进行声音或光电报警，以提醒司机，从而能够在发生车道偏离时准确检测并及时提醒驾驶员。
附图说明
图1是本发明实施例的车道偏离在线安全预警***的架构示意图。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
参阅图1，是本发明实施例的车道偏离在线安全预警***的架构示意图。本发明实施例的车道偏离在线安全预警***包括安装于车辆上的视频监控终端10、与视频监控终端10无线连接的基于FLINK的实时流分析平台20以及与实时流分析平台20进行数据交互的报警处理中心30。实时流分析平台20包括图像处理模块21、车道线识别模块22、车道线拟合模块23和偏离判决模块24。
视频监控终端10用于采集车辆前方的道路图像，并将采集到的道路图像按照采集顺序以预定时间为间隔上传至实时流分析平台20。其中，预定时间可以是20秒。视频监控终端10可设于车辆前挡风玻璃内侧。
图像处理模块21用于对道路图像进行边缘提取和二值化得到边缘图像，并将边缘图像中的道路区域和非道路区域进行分离。
在本实施例中，图像处理模块21具体用于采用FIR(Finit Impulse ResponseFilter，有限冲击响应)对道路图像进行滤波，并选择[-1，0，1]作为滤波系数，以将道路图像中的车道线从双边缘转化为单边缘，并在滤波后进行二值化得到边缘图像。经过二值化处理后，道路区域和非道路区域的交界处存在明显灰度突变，可以据此将边缘图像中的道路区域和非道路区域进行分离。道路区域通常为平直路面的地平线以下的区域，非道路区域则通常为地平线以上的区域，例如天空等。
车道线识别模块22用于对道路区域中的车道线进行识别得到实际车道线。
在本实施例中，车道线识别模块22具体用于利用1阶或2阶微分边缘检测算法在道路区域逐行提取车道线特征，判断最新提取的预定行数的车道线特征的坐标是否连续，并在判定为连续时，将预定行数的车道线特征加入有效特征集，将最终得到的有效特征集的车道线特征作为实际车道线。
车道线拟合模块23用于根据识别到的实际车道线在非道路区域进行直线方程的拟合得到拟合车道线。
偏离判决模块24用于检测当前帧边缘图像的拟合车道线与下一帧边缘图像中的道路区域的实际车道线的夹角，在夹角大于预定角度时，向报警处理中心30发送车道偏离报警信号。其中，如果夹角大于预定角度，则判定车辆当前偏离了车道。
报警处理中心30用于根据车道偏离报警信号远程控制车辆上的声光报警装置进行声音或光电报警，以提醒司机。在本实施例中，声光报警装置例如为蜂鸣器或LED灯。
由于实时流分析平台20实时将连续两帧的道路图像进行对比，如果车辆发生车道偏离，可以及时准确的检测到，从而能够在发生车道偏离时准确检测并及时提醒驾驶员。
在本发明实施例中，由于使用了基于flink的实时流分析平台，可以在不增加服务器硬件的情况最大限度提高处理数据的量级，在不增加服务器硬件的情况最大限度提高处理数据的速度，实时性，可以防止***出现故障时数据丢失。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种车道偏离在线安全预警***，其特征在于，包括安装于车辆上的视频监控终端、与所述视频监控终端无线连接的基于FLINK的实时流分析平台以及与所述实时流分析平台进行数据交互的报警处理中心，所述实时流分析平台包括图像处理模块、车道线识别模块、车道线拟合模块和偏离判决模块；
所述视频监控终端用于采集车辆前方的道路图像，并将采集到的所述道路图像按照采集顺序以预定时间为间隔上传至所述实时流分析平台；
所述图像处理模块用于对所述道路图像进行边缘提取和二值化得到边缘图像，并将所述边缘图像中的道路区域和非道路区域进行分离；
所述车道线识别模块用于对所述道路区域中的车道线进行识别得到实际车道线；
所述车道线拟合模块用于根据识别到的实际车道线在非道路区域进行直线方程的拟合得到拟合车道线；
所述偏离判决模块用于检测当前帧所述边缘图像的拟合车道线与下一帧所述边缘图像中的道路区域的实际车道线的夹角，在夹角大于预定角度时，向所述报警处理中心发送车道偏离报警信号；
所述报警处理中心用于根据所述车道偏离报警信号远程控制车辆上的声光报警装置进行声音或光电报警，以提醒司机。
2.根据权利要求1所述的车道偏离在线安全预警***，其特征在于，所述图像处理模块具体用于采用FIR对所述道路图像进行滤波，并选择[-1，0，1]作为滤波系数，以将所述道路图像中的车道线从双边缘转化为单边缘，并在滤波后进行二值化得到边缘图像。
3.根据权利要求2所述的车道偏离在线安全预警***，其特征在于，所述车道线识别模块具体用于利用1阶或2阶微分边缘检测算法在所述道路区域逐行提取车道线特征，判断最新提取的预定行数的车道线特征的坐标是否连续，并在判定为连续时，将所述预定行数的车道线特征加入有效特征集，将最终得到的有效特征集的车道线特征作为实际车道线。
4.根据权利要求1所述的车道偏离在线安全预警***，其特征在于，所述预定时间为20秒。
5.根据权利要求1所述的车道偏离在线安全预警***，其特征在于，所述声光报警装置为蜂鸣器或LED灯。
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