CN112101230B - 公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法及*** - Google Patents

公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法及***，首先，控制处理设备通过位置检测设备检测车辆位置，并通过照度检测设备采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据，然后，控制处理设备判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况，若能够预判，则直接确定车灯开启情况，若不能预判，则通过图像采集设备采集车辆的前部图像，并通过前部图像识别车辆的车灯开启情况。通过两种检测方式互补，减少使用图像识别车灯开启情况的次数，降低对图像处理设备的要求，并弥补光照度检测精准度不够的缺点。

Description

公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法及***
技术领域
本发明涉及识别车辆的交通控制***技术领域，具体涉及一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法及***。
背景技术
由于大多数隧道比较昏暗，因此车辆通过隧道期间必须开启车灯以提醒后车距离。但是，现实中很多驾驶员在进入隧道后经常忘记开车灯，在隧道中一直保持着关灯行驶，极易引发交通事故。
为提醒驾驶员在隧道行驶时开启车灯，现有技术提供“一种隧道行车车灯智能检测提醒装置”(公告号CN209543575U)，并具体公开了：通过设置的交换机、视频分析服务设备、摄像机、第一工作管理主机、第二工作管理主机、视频分析服务设备、显示屏和扬声器，使用时，摄像机对进入隧道的车辆进行摄像识别，判断车辆的车牌号和车灯情况，摄像机将信息通过网线传输到视频分析服务设备，视频分析服务设备对信息进行分析，若行驶车辆没有开灯，视频分析服务设备则将信息传输到显示屏和扬声器，显示屏对车牌进行显示并显示提醒驾驶员开灯的字幕，同时扬声器发出声音提醒驾驶员开灯。
这种方式虽然能够识别车辆的车灯开启情况，但是，如果通过图像识别的方式对所有汽车都进行识别，需要处理能力很强的图像处理设备才能满足要求，而且大多数驾驶员在通过隧道时还是会开启车辆的车灯，这些车辆的车灯开启情况非常容易识别，通过图像识别的方式进行识别就比较复杂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提出一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法及***，可以通过光照度检测快速对车灯开启情况进行预判，以减少需要图像识别的次数，降低对图像处理设备的处理能力要求。
具体方案如下：
第一方面，提供了一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法，包括：
采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据；
判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况；
若能够预判，则直接确定车灯开启情况；
若不能预判，则采集车辆的前部图像，通过前部图像识别车辆的车灯开启情况。
结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述光照度数据包括多个沿行车方向依次等间距设置的光照度传感器采集的光照度值。
结合第一方面或第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，所述判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况，包括：
根据采集到的两组光照度数据计算车辆通过指定位置的光照度变化量；
判断光照度变化量是否满足预设的预判条件；
若属于，则能够预判车灯开启情况，反之，则不能预判车灯开启情况。
结合第一方面、第一方面的第一或第二种可实现方式，在第一方面的第三种可实现方式中，所述通过前部图像识别车辆的车灯开启情况包括：
将采集到的前部图像转换为灰度图像；
通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和中心坐标；
根据车牌的高度、宽度和中心坐标划分左感兴趣区域和右感兴趣区域；
分别统计左感兴趣区域和右感兴趣区域中灰度值等于预设值的像素量；
通过统计的左感兴趣区域、右感兴趣区域的像素量识别车灯开启情况。
结合第一方面的第三种可实现方式，在第一方面的第四种可实现方式中，通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和中心坐标，包括：
将灰度图像转换为二值图像；
通过二值图像定位车牌位置；
根据车牌位置确定车牌在灰度图像中的高度、宽度和中心坐标。
结合第一方面、第一方面的第至四种可实现方式中的任意一种可实现方式，在第一方面的第五种可实现方式中，还包括根据确定的车灯开启情况进行相应处理，若车灯已开启，则继续检测其他通过指定位置的车辆，若车灯未开启，则识别车辆的车牌信息并发出提示信号。
第二方面，提供了一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测***，包括：
位置检测设备，用于检测车辆的车辆位置；
照度检测设备，用于检测车辆的光照度数据；
图像采集设备，用于采集车辆的前部图像；
控制处理设备，用于通过位置检测设备实时检测车辆的车辆位置，以及通过光照度检测设备采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据，并根据光照度数据预判车辆的车灯开启情况；
当所述控制处理设备不能通过光照度数据预判车灯开启情况时，所述控制处理设备通过图像采集设备采集车辆的前部图像，并通过前部图像识别车辆的车灯开启情况。
结合第二方面，在第二方面的第一种可实现方式中，所述照度检测设备包括多个光照度传感器，所有光照度传感器沿行车方向依次等间距设置。
结合第二方面或第二方面的第一种可实现方式，在第二方面的第二种可实现方式中，还包括提示装置，用于根据所述控制处理设备识别出的未开车灯车辆的车牌信息发出提示信号。
结合第二方面的第二种可实现方式，第二方面的第三种可实现方式，所述提示装置包括显示屏和扬声器。
有益效果：可以通过光照度检测的方式对车灯开启情况进行预判，当通过光照度检测无法识别车灯开启情况时，再通过图像识别的方式确定车灯开启情况，以减少需要图像识别的次数，降低对图像处理设备的处理能力要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的检测方法流程图；
图2为判断光照度是否可以预判车灯开启情况的流程图；
图3为图像识别车灯开启情况的流程图；
图4为确定车牌高度、宽度和中心坐标的方法流程图
图5为检测***的***框图；
图6为检测***的检测设备安装位置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示的公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法的流程图，该检测方法包括：
步骤1、采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据；
步骤2、判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况；
若能够预判，则直接确定车灯开启情况；
若不能预判，则采集车辆的前部图像，通过前部图像识别车辆的车灯开启情况。
具体而言，首先，当测量通过检测路段时，可以通过光照度传感器持续采集车辆的光照度数据，并从中选择通过指定位置时光照度数据LxNow，以及前一时刻采集的光照度数据LxPas。然后，根据光照度数据LxNow、LxPas预判车辆的车灯开启情况，当通过光照度数据无法识别车灯情况时，再通过摄像头采集车辆的前部图像，通过图像识别的方式确定车灯开启情况，以确保检测的精准度。通过两种检测方式互补，减少使用图像识别车灯开启情况的次数，降低对图像处理设备的要求，并弥补光照度检测精准度不够的缺点。
在本实施例中，优选的，所述光照度数据包括多个沿行车方向依次等间距设置的光照度传感器采集的光照度值。单个光照度传感器采集的光照度值，有可能会受到后车的影响，以此得出的识别结果不够准确，通过多个光照度传感器采集光照度值，可以提高光照度识别车灯开启情况的精度。
在本实施例中，优选的，如图2所示，所述判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况，包括：
步骤2-1、根据采集到的两组光照度数据计算车辆通过指定位置的光照度变化量；
步骤2-2、判断光照度变化量是否满足预设的预判条件；
若属于，则能够预判车灯开启情况，反之，则不能预判车灯开启情况。
具体而言，首先，可以通过光照度数据LxNow和光照度数据LxPas，可以计算出每个光照度传感器对应的光照度变化量。然后，可以判断每个光照度变化量是否分别属于预设的预判条件。
预判条件包括每个光照度传感器对应的正数阈值和负数阈值，正数阈值和负数阈值分别对应车灯已开启和车灯未开启两种情况。
如果所有光照度传感器的光照度变化量均大于对应的正数阈值，则可以确定车辆的车灯已开启。
如果所有的光照度变化量均小于对应的负数阈值，则可以确定车辆的车灯未开启。
如果不满足上述两个条件中的任意一个，则可以判定不能通过光照度预判车灯开启情况，需要通过图像识别的方式确定车灯开启情况。
在本实施例，优选的，如图3所示，所述通过前部图像识别车辆的车灯开启情况包括：
步骤3-1、将采集到的前部图像转换为灰度图像；
步骤3-2、通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和中心坐标；
步骤3-3、根据车牌的高度、宽度和中心坐标划分左感兴趣区域和右感兴趣区域；
步骤3-4、分别统计左感兴趣区域和右感兴趣区域中灰度值等于预设值的像素量；
步骤3-5、通过统计的左感兴趣区域、右感兴趣区域的像素量识别车灯开启情况。
具体而言，首先，可以采用现有方法将前部图像转换为灰度图像，然后，可以通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和在灰度图像中的中心坐标；之后，基于车牌的中心坐标在灰度图像中划分出矩形的左感兴趣区域和右感兴趣区域；然后再统计左感兴趣区域和右感兴趣区域中灰度值等于预设值的像素的数量，预设值对应车灯开启时的亮度值；最后，判断左感兴趣区域和右感兴趣区域中大于预设值的像素量是否均大于设定阈值。如果大于，则表明车牌左右的车灯开启，反之，则车牌左右的车灯未开启。
在本实施例中，优选的，如图4所示，通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和中心坐标，包括：
步骤4-1、将灰度图像转换为二值图像；
步骤4-2、通过二值图像定位车牌位置；
步骤4-3、根据车牌位置确定车牌在灰度图像中的高度、宽度和中心坐标。
具体而言，首先，可以通过现有的边缘检测算法从灰度图像中提取出车辆的轮廓图像，然后将轮廓图像进行二值化处理，转换为二值图像；然后，在二值图像的中心位置附近提取宽度与高度比值在2.8～3.5范围内的矩形轮廓，实现通行车辆的车牌定位；最后，以灰度图像左下角为原点、宽度方向为x轴、高度方向为y轴建立二维坐标系，确定车牌在灰度图像中的宽度、高度和中心坐标。
在本实施例中，优选的，还包括根据确定的车灯开启情况进行相应处理，若车灯已开启，则继续检测其他通过指定位置的车辆，若车灯未开启，则可以通过现有的车牌识别方法，识别车辆的车牌信息并发出提示信号。
如图5所示的公路隧道通行车辆前照灯开启检测***的***框图，该检测***包括：
位置检测设备，用于检测车辆的车辆位置；
照度检测设备，用于检测车辆的光照度数据；
图像采集设备，用于采集车辆的前部图像；
控制处理设备，用于通过位置检测设备检测车辆的车辆位置，以及通过光照度检测设备采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据，并根据光照度数据预判车辆的车灯开启情况；
当所述控制处理设备不能通过光照度数据预判车灯开启情况时，所述控制处理设备通过图像采集设备采集车辆的前部图像，并通过前部图像识别车辆的车灯开启情况。
具体而言，如图6所示，则所有设备均可以安装在检测路段的左、右的车道、检修道或侧墙上，当车辆通过检测路段时，位置检测设备可以检测车辆位置，在本实施例中，可以采用距离传感器，可以将距离传感器安装在指定位置处的隧道一侧，当车辆通过指定位置处时，距离传感器的检测数据会发生变化，处理控制设备可以根据距离传感器的检测数据变化确定车辆通过指定位置处的时间。照度检测设备可以是设置在距离传感器前方的光照度传感器，通过照度检测设备实时采集车辆的光照度数据。
控制处理设备可以是工控机，可以根据确定的车辆通过指定位置的时间，从照度检测设备检测到的光照度数据中，读取车辆通过指定位置时的光照度数据LxNow，以及前一时刻采集的光照度数据LxPas。并可以根据光照度数据LxNow、LxPas预判车辆的车灯开启情况。
当通过光照度数据无法识别车灯情况时，控制处理设备再通过摄像头采集车辆的前部图像，通过图像识别的方式确定车灯开启情况，以确保检测的精准度。通过两种检测方式互补，减少使用图像识别车灯开启情况的次数，降低对图像处理设备的要求，并弥补光照度检测精准度不够的缺点。
在本实施例中，优选的，所述照度检测设备包括多个光照度传感器，所有光照度传感器沿行车方向依次等间距设置。具体而言，所有光照度传感器可以沿行车方向从距离测量传感器前方5米处开始向前方30米处之间等间距布设，其感光面中心光轴均指向距离测量传感器所在隧道横断面被检车道中心距路面约0.5米高处，以测量光照度值。
在本实施例中，优选的，还包括提示装置，用于根据所述控制处理设备识别出的未开车灯车辆的车牌信息发出提示信号。当控制处理设备确定车辆未开车灯时，可以通过先前采集的前部图像采用现有方法提取车辆的车牌号，并根据车牌号发出提示信号，以提示驾驶员注意开车灯。
在本实施例中，优选的，所述提示装置包括显示屏和扬声器，可以通过图像和语音的方式提醒驾驶员打开车灯。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法，其特征在于，包括：
采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据；
判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况；
若能够预判，则直接确定车灯开启情况；
若不能预判，则采集车辆的前部图像，通过前部图像识别车辆的车灯开启情况；
所述判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况，包括：
根据采集到的两组光照度数据计算车辆通过指定位置的光照度变化量；
判断光照度变化量是否满足预设的预判条件；
若属于，则能够预判车灯开启情况，反之，则不能预判车灯开启情况；
预判条件包括每个光照度传感器对应的正数阈值和负数阈值，正数阈值和负数阈值分别对应车灯已开启和车灯未开启两种情况；
如果所有光照度传感器的光照度变化量均大于对应的正数阈值，则可以确定车辆的车灯已开启；
如果所有的光照度变化量均小于对应的负数阈值，则可以确定车辆的车灯未开启；
如果不满足上述两个条件中的任意一个，则可以判定不能通过光照度预判车灯开启情况。
2.根据权利要求1所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法，其特征在于，所述光照度数据包括多个沿行车方向依次等间距设置的光照度传感器采集的光照度值。
3.根据权利要求1所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法，其特征在于，所述通过前部图像识别车辆的车灯开启情况包括：
将采集到的前部图像转换为灰度图像；
通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和中心坐标；
根据车牌的高度、宽度和中心坐标划分左感兴趣区域和右感兴趣区域；
分别统计左感兴趣区域和右感兴趣区域中灰度值等于预设值的像素量；
通过统计的左感兴趣区域、右感兴趣区域的像素量识别车灯开启情况。
4.根据权利要求3所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法，其特征在于，通过灰度图像确定车牌的高度、宽度和中心坐标，包括：
将灰度图像转换为二值图像；
通过二值图像定位车牌位置；
根据车牌位置确定车牌在灰度图像中的高度、宽度和中心坐标。
5.根据权利要求1-4任一所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测方法，其特征在于，还包括根据确定的车灯开启情况进行相应处理，若车灯已开启，则继续检测其他通过指定位置的车辆，若车灯未开启，则识别车辆的车牌信息并发出提示信号。
6.一种公路隧道通行车辆前照灯开启检测***，其特征在于，包括：
位置检测设备，用于检测车辆的车辆位置；
照度检测设备，用于检测车辆的光照度数据；
图像采集设备，用于采集车辆的前部图像；
控制处理设备，用于通过位置检测设备实时检测车辆的车辆位置，以及通过光照度检测设备采集车辆通过指定位置时光照度数据，以及前一时刻采集的光照度数据，判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况；
若能够预判，则直接确定车灯开启情况；
当所述控制处理设备不能通过光照度数据预判车灯开启情况时，所述控制处理设备通过图像采集设备采集车辆的前部图像，并通过前部图像识别车辆的车灯开启情况；
判断基于采集到的两组光照度数据是否能够预判车辆的车灯开启情况，包括：
根据采集到的两组光照度数据计算车辆通过指定位置的光照度变化量；
判断光照度变化量是否满足预设的预判条件；
若属于，则能够预判车灯开启情况，反之，则不能预判车灯开启情况；
预判条件包括每个光照度传感器对应的正数阈值和负数阈值，正数阈值和负数阈值分别对应车灯已开启和车灯未开启两种情况；
如果所有光照度传感器的光照度变化量均大于对应的正数阈值，则可以确定车辆的车灯已开启；
如果所有的光照度变化量均小于对应的负数阈值，则可以确定车辆的车灯未开启；
如果不满足上述两个条件中的任意一个，则可以判定不能通过光照度预判车灯开启情况。
7.根据权利要求6所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测***，其特征在于，所述照度检测设备包括多个光照度传感器，所有光照度传感器沿行车方向依次等间距设置。
8.根据权利要求6或7所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测***，其特征在于，还包括提示装置，用于根据所述控制处理设备识别出的未开车灯车辆的车牌信息发出提示信号。
9.根据权利要求8所述的公路隧道通行车辆前照灯开启检测***，其特征在于，所述提示装置包括显示屏和扬声器。
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