一種信號燈的提示方法及提示裝置與流程

本發明涉及智能交通領域，尤其涉及一種信號燈的提示方法及提示裝置。

背景技術：

近年來，越來越多的路口添加了交通信號燈裝置，在增強了非機動車和市民道路交通安全的同時，現有交通信號燈有的間隔時間非常長，司機往往要在一個路口排很長的隊，等待很長的時間，這不但浪費時間，而且會造成一定程度的道路堵塞。即便間隔時間較短，在一定區域內密集的交通信號燈，使得車輛存在過于頻繁地減速過程，停止過程和加速過程同樣降低了時間效率和用戶體驗。

現有情況司機在向路口交通信號燈行駛的過程中，大多是在目力所及的范圍內機械化地快到路口看見紅燈時減速停止，看見綠燈時常速通過。或者在較遠的地方依靠個人行駛經驗預測交通信號燈的狀態。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：在路口交通信號燈的車速控制上，由于視距，天氣，反應等原因司機在交通信號燈上可能出現誤判或者反應較慢，例如綠轉紅的時候沒能及時停車，或者雨雪天氣看交通信號燈有困難等情況。就遠距離判斷來說，又會出現個人由于路況、經驗、當時交通情況所帶來的種種誤差出現判斷上的失誤。

技術實現要素：

為了克服上述技術缺陷，本發明的目的在于提供一種信號燈的提示方法及提示裝置。

本發明公開了一種信號燈的提示方法，其特征在于，所述提示方法包括：

當檢測到車輛處于停止狀態時，啟動一攝像頭捕捉前方路口的畫面；

識別出所述畫面中的一交通信號燈，并監測所述交通信號燈的狀態；

當所述交通信號燈顯示通行信號且車輛仍處于所述停止狀態時，發出一語音提示；

當檢測到所述車輛處于運動狀態時，關閉所述攝像并停止語音提示。

優選地，當檢測到車輛處于停止狀態時，啟動一攝像頭捕捉前方的畫面，包括：

設置一距離閾值；

當所述車輛處于停止狀態時，所述攝像頭檢測到所述車輛與所述前方路口之間的距離小于所述閾值時，所述攝像頭捕捉一所述前方路口的畫面。

優選地，識別出所述畫面中的一交通信號燈，并監測所述交通信號燈的狀態，包括：

獲取所述信號燈在所述畫面中的位置，并保存該位置的參數；

根據所述位置的參數獲取所述信號燈的信號位置，監測所述信號的變化。

優選地，識別出所述畫面中的一交通信號燈，并監測所述交通信號燈的狀態，包括：

設置一信號狀態值；

所述交通信號燈的信號狀態包括通行狀態和停止狀態；

根據識別出所述交通信號燈的顏色，更新所述信號狀態值。

優選地，當所述交通信號燈顯示通行信號且車輛仍處于所述停止狀態時，發出一語音提示，包括：

設置一語音提示頻率及語音提示次數；

當所述交通信號燈為通行狀態時，根據所述頻率及次數發出所述語音提示。

優選地：當檢測到車輛處于停止狀態時，啟動一攝像頭捕捉前方路口的畫面的步驟，和/或識別出所述畫面中的一交通信號燈，并監測所述交通信號燈的狀態的步驟，和/或當所述交通信號燈顯示通行信號且車輛仍處于所述停止狀態時，發出一語音提示的步驟前，還包括：通過gps檢測所述車輛的位置，以判斷所述車輛是否處于停止狀態，當車輛處于停止狀態時，執行后續步驟；當車輛處于運動狀態時時，停止執行后續步驟。

本發明還公開了一種信號燈的提示裝置，其特征在于，所述提示裝置包括：檢測模塊，控制模塊，獲取模塊，其中：

當檢測模塊檢測到車輛處于停止狀態時，控制模塊啟動一攝像頭捕捉前方路口的畫面；

獲取模塊識別出所述畫面中的一交通信號燈，并監測所述交通信號燈的狀態；

當獲取模塊判斷所述交通信號燈顯示通行信號且車輛仍處于所述停止狀態時，發出一語音提示；

當控制模塊檢測到車輛處于運動狀態時，關閉所述攝像并停止語音提示。

優選地，所述檢測模塊、所述控制模塊，包括：

在所述檢測模塊設置一距離閾值；

當所述檢測模塊檢測到所述車輛處于停止狀態時，所述檢測模塊通過所述攝像頭檢測到所述車輛與所述前方路口之間的距離小于所述閾值時，所述控制模塊控制所述攝像頭捕捉一所述前方路口的畫面。

優選地，所述獲取模塊，包括：

所述獲取模塊獲取所述信號燈在所述畫面中的位置，并保存該位置的參數；

所述獲取模塊根據所述位置的參數獲取所述信號燈的信號位置，監測所述信號的變化。

優選地，所述獲取模塊，包括：

在所述獲取模塊設置一信號狀態值；

所述交通信號燈的信號狀態包括通行狀態和停止狀態；

所述獲取模塊根據識別出所述交通信號燈的當前信號狀態，更新所述信號狀態值。

采用了上述技術方案后，與現有技術相比，具有以下有益效果：

1.與現有的檢測方法相比，本發明具有如下優點：該發明還能應用于無人駕駛車之上，速度較快，有較強的實用價值。本發明能夠識別多種類型的紅綠燈，包括不同材質，不同放置位置，不同紅綠燈個數等等。本發明不同于己有的利用機器學習方法識別紅綠燈，是采用了搜索定位，能避免車尾燈等其他物體的干擾，提高了準確率和實施性。

附圖說明

圖1為符合本發明一優選實施例中信號燈的提示方法的流程示意圖；

圖2為符合本發明一優選實施例中信號燈的提示裝置的結構示意圖。

附圖標記：

10-提示裝置、20-檢測模塊、30-控制模塊、40-獲取模塊。

具體實施方式

以下結合附圖與具體實施例進一步闡述本發明的優點。

智能設備可以以各種形式來實施。例如，本發明中描述的智能設備可以包括諸如移動電話、智能電話、筆記本電腦、數字廣播接收器、pda(個人數字助理)、pad(平板電腦)、pmp(便攜式多媒體播放器)、導航裝置等等的智能設備以及諸如數字tv、合式計算機等等的固定智能設備。下面，假設智能設備是智能設備。然而，本領域技術人員將理解的是，除了特別用于移動目的的元件之外，根據本發明的實施方式的構造也能夠應用于固定類型的智能設備。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

參閱圖1，為符合本發明一優選實施例中車輛的檢測方法的流程示意圖，該方法包括：

步驟101：當檢測到車輛處于停止狀態時，啟動一攝像頭捕捉前方路口的畫面；

在本發明的一個實施例中，通過gps模塊的gps車速檢測部計算基于車輛的位置信息的車輛速度的gps車速，通過gps模塊檢測車輛的速度，gps車速計算模塊間隔固定的時間計算基于車輛的位置信息的移動距離，所述計算的移動距離除以所述固定的時間可計算gps車速。

當車輛當前的gps車速為0時，提示捕獲一當前畫面并且分析交通信號燈的狀態。

步驟102：識別出所述畫面中的一交通信號燈，并監測所述交通信號燈的狀態；

預存一交通信號燈的模板圖片，用于和獲取的包含交通信號燈的圖片相比較。

讀取待處理圖片，使用反向塊投影技術來搜索，首先，獲取交通信號燈在待處理圖片中的位置，并將該位置區域單獨分離出，其次求解紅燈、綠燈各自的位置信息后，獲取交通信號燈當前所指示的信號燈的顏色。

步驟103：當所述交通信號燈顯示通行信號且車輛仍處于所述停止狀態時，發出一語音提示；

在本發明的一個實施例中，具體地，發出該語音提示的方式為，首先預設語音提示的發送頻率，例如，可以為間隔2秒發送一次，再次，預設該語音提示的發送次數，例如：一共發送5次。

步驟104：當檢測到所述車輛處于運動狀態時，關閉所述攝像并停止語音提示

在本發明的一個實施例中，在發出該語音提示的過程中，根據實時地獲取車輛的當前運動信息，當在發出該語音提示的過程中該車輛從靜止變成運動狀態，判斷駕駛者已經聽到語音提示并且啟動車輛，停止發出語音提示并且發出關閉攝像頭停止捕獲的命令。

參閱圖2，為符合本發明車輛的檢測裝置，可以通過一提示裝置10實現，在該提示裝置內，包括：20-檢測模塊、30-控制模塊、40-獲取模塊：

檢測模塊20：

在本發明的一個實施例中，檢測模塊30包含有一個gps車速檢測部，gps車速檢測部計算基于車輛的位置信息的車輛速度的gps車速。即，gps車速計算部的gps車速計算模塊基于通過位置信息接收部接收的車輛的位置信息可計算gps車速。這種gps車速計算部相應車輛的導航系統等。

其中，檢測模塊30通過gps模塊檢測車輛的速度，gps車速計算模塊間隔固定的時間計算基于車輛的位置信息的移動距離，所述計算的移動距離除以所述固定的時間可計算gps車速。并且，gps車速計算模塊也可利用通過位置信息接收部接收的gps信號或glonass信號的多普勒效應計算gps車速。另外，在進入車輛隧道的情況等，若通過位置信息接收部接收不到車輛的位置信息，則gps車速計算模塊也可不必計算gps車速。

gps車速計算部，如同上述情況在未計算出gps車速或計算gps車速超出車輛的最高速度的值得情況等，在未正常計算gps車速的情況，不將gps車速傳輸到控制模塊30即，在這種情況，控制模塊30無法正常接收gps車速。

控制模塊30：

在本發明的一個實施例中，第一，控制模塊30根據檢測模塊20獲取的車輛當前運動信息，控制獲取模塊40捕獲并且分析交通信號燈的狀態。第二，控制模塊30根據該交通信號燈的狀態能夠向駕駛者發出一語音提示。

具體地，針對第二點，發出該語音提示的方式為，首先預設語音提示的發送頻率，例如，可以為間隔2秒發送一次，再次，預設該語音提示的發送次數，例如：一共發送5次。

在發出該語音提示的過程中，控制模塊30依舊根據檢測模塊20實時地獲取車輛的當前運動信息，當在發出該語音提示的過程中該車輛從靜止變成運動狀態，控制模塊30判斷駕駛者已經聽到語音提示并且啟動車輛，控制模塊30停止發出語音提示并且向獲取模塊40發出關閉攝像頭停止捕獲的命令。

獲取模塊40：

在本發明的一個實施例中，首先，獲取模塊40固定采集信號燈畫面的攝像頭位置，例如，安裝在智能汽車的后視鏡中間位置，可以采用攝像頭廣角大于120度，分辨率大于640*480。通過智能車輛上的攝像頭，以20-50幀/秒的幀率實時獲取智能車輛前方道路的圖像，由于攝像頭安裝于智能車輛的正上方，所獲得圖片包含大量不相關信息，視頻讀入后，對獲取的原始視頻圖像進行剪切獲得包含交通信號燈的區域，例如：指示車輛的交通信號燈一般位于路口的上方，即以(100*200像素)為范圍，切割寬為1/5，高為1/l0得圖片。該位置為統計信號燈出現位置的經驗值。縮小了處理獲得的圖片范圍。

獲取模塊40預存有交通信號燈的模板圖片，用于和獲取的包含交通信號燈的圖片相比較。

讀取待處理圖片，使用反向塊投影技術來搜索，該技術中包含一個參數表示相關系數，相關系數值為1是最相關，也就是采用了相關系數的反向塊投影來搜索。該函數每次搜索結果都能得到對應的相關系數值，同時定義了一結果圖片1來保存結果，該結果圖片1每點的值都對應每次搜索的相關系數值，結果圖片上計算出該最大值的位置，就找到了滑窗遍歷后直方圖與模板最相近位置。在待處理圖片上找到結果圖片1中相關系數最大處所對應的位置，再對此位置長度放大2倍，高度不變來包括交通信號燈整體，長度放大2倍后，高度不變的位置即為交通信號燈在待處理圖片中的位置，將該部分切割出來得結果圖片2。

從結果圖片1的頂點坐標(0，0)開始，生成一個的滑窗，滑窗的左上角頂點與結果圖片1的頂點坐標(0，0)重合，將滑窗內的圖像生成臨時圖像，計算臨時圖像的二維直方圖，與模版的二維直方圖進行對比，得到一個相關系數，同時定義與結果圖片1大小相同的圖片結果來保存結果，將該滑動生成的相關系數賦值給圖片結果。下一次，該滑窗的左上角頂點與結果圖片1的頂點坐標(0，1)重合，計算當前滑窗內臨時圖像的二維直方圖，與模版的二維直方圖進行對比，得到另一個相關系數，將該滑動生成的相關系數賦值給圖片結果。接下來就是滑窗的左上角頂點與結果圖片1的頂點坐標(0，2)重合，如此遍歷直到滑窗遍歷到圖像的右下角終點坐標，圖片結果每個點都是對應的相關系數，取相關系數最大值處的位置，并把該坐標范圍長度擴大2倍，高度不變以包括交通信號燈整體，將該坐標范圍在結果圖片1中標為紅色矩形框并切割出來即為搜索到的交通信號燈所在位置。

對定位的交通信號燈位置進行顏色識別，提取符合交通信號燈顏色的通道值，符合車載攝像頭拍攝的綠燈圖像的特點，并且將符合該條件的區域值，分別得到綠燈值green，紅燈值red。

其中，計算綠燈值green的像素值以及綠燈值green的通道值，當其滿足條件綠燈值green>95并且綠燈值green的通道值<110時，說明當前像素為綠色像素，將其值化為白色，不滿足綠燈值green>95并且綠燈值green的通道值<110時，說明其不是綠色像素，將其值化為黑色。

同理，計算紅燈值red的像素值，滿足上述條件時，說明當前像素為紅色像素，同上進行值化操作。之后對綠燈值、紅燈值這兩幅圖進行膨脹操作，在此之后得到兩幅綠燈值率和紅燈值率的圖片，該兩幅圖帶有干擾的顏色信息很少，利于顏色識別。如果路口是綠燈，綠燈值率圖片中會有一定的白色區域出現，而此時紅燈值率圖片幾乎全部為黑色。如果路口是紅燈，則紅燈值率圖片中會有一定的白色區域出現，而此時綠燈值率圖片幾乎全部為黑色。如果紅燈、綠燈同時存在，兩幅圖中都有白色區域出現。據此進一步判斷，得到準確結果；

判別交通信號燈狀態。首先求解紅燈、綠燈各自的像素信息，依據綠燈值green的像素值與紅燈值red的像素值中的像素是否符合條件閾值，輸出判斷信息為紅燈還是綠燈，達到準確判斷，輔助駕駛的目的。

紅燈值red的像素值為紅燈像素數，其中當值為255時，說明該白色像素為紅燈像素，紅燈值red的像素值累加，若不為255，則不是紅色像素，像素數不累加。該步驟是通過求取紅綠色像素達到判斷是否有交通信號燈的目的。下一步則是判斷具體情況，是交通信號燈同時存在還是紅燈、綠燈單獨存在，并求出位置關系。

求解紅燈、綠燈各自的位置信息。在綠燈值率圖片與紅燈值率圖片中，交通信號燈為白色區域，通過二值圖像中檢索輪廓的函數，利用該函數檢索出白色區域的輪廓，也就是檢索出紅燈及綠燈的輪廓，該函數在綠燈值率圖片中將綠燈外輪廓標示為綠色，在紅燈值率圖片中將紅燈外輪廓標示為紅色，此后分別遍歷外輪廓線上的像素點，將橫坐標x累加分別得紅、綠外輪廓線坐標和分別除以紅、綠外輪廓線像素總數得紅、綠區域位置，即求取外部輪廓的橫坐標均值，來代表各自坐標信息。判斷上述綠燈值green的像素值與紅燈值red的像素值的大小，得到交通信號燈當前所指示的信號燈的顏色。

此外，本發明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，其內存儲有計算機可執行指令，上述的計算機可讀存儲介質例如為非易失性存儲器例如光盤、硬盤、或者閃存。上述的計算機可執行指令用于讓計算機或者類似的運算裝置完成上述的信號燈的提示方法中的各種操作。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

應當注意的是，本發明的實施例有較佳的實施性，且并非對本發明作任何形式的限制，任何熟悉該領域的技術人員可能利用上述揭示的技術內容變更或修飾為等同的有效實施例，但凡未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。