一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，包括信息采集模块、树莓派控制模块及辅助灯动态控制模块，三者顺序相连，所述信息采集模块将采集到的路面信息传送给树莓派控制模块，树莓派控制模块经过内部处理后实现对GPIO的动态控制，完成对辅助灯动态控制模块的智能控制，通过设置各个模块的有效通信集成，使各个模块之间的信息相互反馈，相互共享，有效解决了夜间行车问题，降低安全隐患，实现了真正的智能控制灯光，能够大大提高视觉可见度，降低安全隐患。

Night driving auxiliary lighting system based on computer vision

The invention relates to a driving auxiliary lighting system based on computer vision of the vehicle, including the information acquisition module, control module and raspberry pie dynamic auxiliary lamp control module, the three order is the information acquisition module, road information collected to send raspberry pie control module, raspberry pie control module through the internal processing to achieve dynamic control of GPIO, the completion of the auxiliary intelligent lamp control module of dynamic control, through effective communication and set up each module integration, so that each module of information between mutual feedback, mutual sharing, effectively solve the problem of driving at night, reduce security risks, realize the intelligent control of lighting real, can greatly improve the visual visibility. Reduce security risks.

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统
本专利技术涉及一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，属于计算机视觉及智能控制方法

技术介绍
随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，我国已经基本进入汽车普及时代，私家车的数量逐渐增多，购车也越来越大众化，有关数据显示，2015年我国汽车销售总量达2460万辆，在汽车销售量提高带来经济效益的同时，车辆大数量的行驶也增加了更多交通事故的发生，中国历年交通事故的数量一直高居不下，而其中因交通事故死亡的人数也有不断上涨趋势，虽然车辆安全性已逐渐成为每一个买车者必然考虑的问题，但相信更多的人只关心诸如EPS、ABS、轮胎抗爆、防撞梁、全包围气囊等问题，往往忽视掉了另一个非常重要的部件——车灯。车灯就像人的双眼能够在黑夜中照亮前路，为司机提供清晰的视野，为行人给出警示，美国南加州汽车研究中心车辆俱乐部（AAA）对市面上的卤素、氙气、LED汽车大灯的夜间照明安全性做了一番调查，结果令人吃惊，测试表明，无论是近光灯还是远光灯，比对现行的美国国家公路与运输协会的车灯安全指南，现有车辆夜间行驶在没有街灯的道路上时，各类型大灯的照射距离均没有达到让车主发现目标然后及时反应并刹车停止的安全距离。AAA的夜道测试结果显示，目前使用数量最大的卤素灯在近光灯模式下当车速达到约60公里/时就无法提供安全照明距离，即使开启远光后在车速上升至77公里/时以上时也已经相当危险，交警部门也曾做过统计，大部分车祸事故均发生在夜间，数量几乎占到全部交通事故的六成，因而车灯所覆盖的照明距离不达标，也是引起夜间行车危险较大，甚至发生交通事故的重要原因之一。根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》，汽车远光灯由于光线强，一般适于机动车夜间在没有路灯或照明不良的道路上行驶使用，市区由于照明良好，必须使用近光灯，尤其是在两车交汇时，即使在没有路灯的道路上也必须距对面来车150米以外相互关闭远光灯，改用近光灯，使用远光灯，灯光炫亮刺眼，让人在几秒钟内无法看清前面的路况，极容易发生交通事故，因而如何合理智能的选择合适的车灯，让驾驶者有充足的时间和反应力来应对各种路面问题，以保证安全稳定的行使环境和条件，这就成了汽车设计者，乃至整个汽车行业及国家关注的焦点问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，包括信息采集模块、树莓派控制模块及辅助灯动态控制模块，通过设置各个模块的有效通信集成，使各个模块之间的信息相互反馈，相互共享，有效解决了夜间行车问题，降低安全隐患，实现了真正的智能控制灯光，能够大大提高视觉可见度，降低安全隐患。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，包括信息采集模块、树莓派控制模块及辅助灯动态控制模块，三者顺序相连，其特征在于：所述信息采集模块将采集到的路面信息传送给树莓派控制模块，树莓派控制模块经过内部处理后实现对GPIO的动态控制，完成对辅助灯动态控制模块的智能控制。进一步，所述树莓派控制模块中设有计算机视觉模块、车辆信息检测模块和图像识别模块，三者通信集成；所述计算机视觉模块利用OpenCV对采集到的路面信息进行处理，处理后的信息传入车辆信息检测模块中进行检测和识别，通过图像识别模块，运用Python语言实现准确的车辆信息输出。进一步，所述计算机视觉模块中的分类器，通过正样本︰负样本=1︰2来训练，找出样本共性；此种方法可以尽量减少用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉所产生的误差，并进一步做图形处理，收集大量夜间行驶汽车的样本，可以进一步保证准确性，减少误差，方便后期在Python语言中加以引用。进一步，所述图像识别模块中的识别模型采用原型匹配模型；普通的模板匹配模型必须在过去的经验中有这个图像的记忆模式，这种模型强调图像必须与脑中的模板完全符合才能加以识别，原型匹配模型从神经上和记忆探寻的过程上来看，都比模板匹配模型更适宜，而且还能说明对一些不规则的，但某些方面与原型相似的图像的识别，因而可以识别的数量更多。进一步，所述信息采集模块为行车记录仪或外接摄像头，高效直接的获取有效信息，操作难度也低，更加的符合实际需求。进一步，所述辅助灯动态控制模块中设有辅助灯，辅助灯的数量、类型和排列不唯一。每个辅助灯的照射范围是人为可划分的，不同车辆对车灯的需求也各不一样，因而可以根据实际需要，安装一定数量、一定类型或特定排列布局的车灯，使用范围更加广泛。作为本专利技术的更进一步改进，一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明器，包括摄像头、树莓派及辅助灯，三者顺序相连，其特征在于：所述摄像头用于采集路面信息，将采集到的信息传送给树莓派，树莓派系统经过内部处理后实现对GPIO的动态控制，输出信号接入辅助灯中，完成对辅助灯的智能控制。进一步，所述树莓派中设有计算机视觉模块、车辆信息监测模块和图像识别模块，三者通信集成；所述计算机视觉模块利用OpenCV对采集到的路面信息进行处理，处理后的信息传入车辆信息监测模块中进行检测和识别，通过图像识别模块，运用Python语言实现准确的车辆信息输出。本专利技术的有益效果：通过设置各个模块的有效通信集成，使各个模块之间的信息相互反馈，相互共享，有效解决了夜间行车问题，降低安全隐患，实现了真正的智能控制灯光，能够大大提高视觉可见度，降低安全隐患；同时计算机视觉模块中的分类器和图像识别模块中识别模型的特殊设置，也使得整个系统更加的精准，安全性能更高；行车记录仪和外加摄像头的办法提高图像信息的清晰度，在保证驾乘感受的同时，也提高了对车辆视觉识别的准确度；整个系统均在树莓派平台完成，无需人为操作，达到了高度的智能化和高效化，省时省力省心，大大提高了工作效率和安全度，真正实现了人工智能化的有效安全操作。附图说明图1是本专利技术的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统的系统结构示意图；图2是本专利技术的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明器的结构示意图；图3是本专利技术的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统的工作流程示意图；图4是本专利技术的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统的测试示意图一；图5是本专利技术的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统的测试示意图二。具体实施方式以下将结合实施例，对本专利技术进行较为详细的说明。实施例一如图1所示，一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，包括信息采集模块、树莓派控制模块及辅助灯动态控制模块，三者顺序相连，此处的信息采集模块我们采用外接摄像头，因为部分行车记录仪的分辨率较低，因此选择外接摄像头较好，不仅能提高驾乘感受，还能提高车辆的视觉识别度，而树莓派控制模块中设有计算机视觉模块、车辆信息监测模块和图像识别模块，三者通信集成，当外接摄像头捕捉到对面或者前方路面有阻挡时，将采集到的路面信息传送给树莓派控制模块，此时，模块中的计算机视觉模块利用OpenCV对采集到的路面信息进行处理，从而实现对车辆的视觉识别，处理后的信息传入车辆信息监测模块中进行检测和识别，通过图像识别模块，运用Python语言实现准确的车辆信息输出，借助树莓派平台实现对GPIO的动态控制，最终反馈到辅助灯动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，包括信息采集模块、树莓派控制模块及辅助灯动态控制模块，三者顺序相连，其特征在于：所述信息采集模块将采集到的路面信息传送给树莓派控制模块，树莓派控制模块经过内部处理后实现对GPIO的动态控制，完成对辅助灯动态控制模块的智能控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，包括信息采集模块、树莓派控制模块及辅助灯动态控制模块，三者顺序相连，其特征在于：所述信息采集模块将采集到的路面信息传送给树莓派控制模块，树莓派控制模块经过内部处理后实现对GPIO的动态控制，完成对辅助灯动态控制模块的智能控制。2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，其特征在于：所述树莓派控制模块中设有计算机视觉模块、车辆信息监测模块和图像识别模块，三者通信集成；所述计算机视觉模块利用OpenCV对采集到的路面信息进行处理，处理后的信息传入车辆信息监测模块中进行检测和识别，通过图像识别模块，运用Python语言实现准确的车辆信息输出。3.根据权利要求2所述的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，其特征在于：所述计算机视觉模块中的分类器，通过正样本︰负样本=1︰2来训练，找出样本共性。4.根据权利要求2或3所述的一种基于计算机视觉的夜间车辆行驶辅助照明系统，其特征在于：所述图像识别模块中的识...

【专利技术属性】
技术研发人员：康素成，唐健，宋金德，梁丁丁，姜韵慧，
申请(专利权)人：盐城师范学院，盐城泰克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32