一种基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统技术方案

本发明专利技术请求保护一种基于C‑V2X(Cellular Vehicle‑to‑Everything)的城市交叉路口行人检测识别系统，包括：设计基于C‑V2X通信技术的信息采集框架，结合城市交叉路口高精度地图，判定手机携带者的种类；利用未来C‑V2X终端携带者当前的位置判定携带者为行人的概率；利用C‑V2X手机当前速度信息，识别出该C‑V2X手机携带者是否为行人；得出当C‑V2X手机携带者为行人时的密度范围，结合C‑V2X手机周围的密度信息，判别C‑V2X手机携带者在当前密度下为行人的概率；使用领域的方法表示方向，对交叉路口范围的区域根据领域特点划分为不同的区域，通过C‑V2X手机之前的方向、行人对方向的影响因子、位置对方向的影响因子得到C‑V2X手机携带者为行人时前进方向集合，结合实际的C‑V2X手机方向计算此前进方向的C‑V2X手机携带者为行人的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统
本专利技术属于未来城市交通交叉路口行人识别领域，具体涉及一种基于C-V2X的城市交叉路口行人检测与识别系统。
技术介绍
城市交叉路口会聚集大量的车辆、行人，是车流量、人流量都较大的区域之一，由于交通场景复杂多变，是交通事故的多发地。对交叉路口的行人检测和识别能够收集交叉口在特定时间的人流数据及变化规律，为交叉口交通参与者模型提供原始数据，同时也为行人预警、路径优化和其他交通调度提供依据。目前行人识别技术种类比较多，常用的多基于视觉、红外线、雷达、激光等。基于视觉的识别方法需要借助摄像机采集用于研究的视频、图像等信息，使用图像处理的方法识别视频、图像中的行人，这种方法对摄像机的性能和外界环境有较高的要求，在目标物体移动较快、大雾、光线不足、遮挡物遮挡等情况下，会出现图像模糊、无法识别、识别准确度不高等问题。红外成像技术根据物体温度分布显示图像，能够解决夜间光线不足引起的问题，但是红外传感器受温度影响较大，在强光照天气情况下检测误差较大。微波雷达技术发射电磁波对目标进行照射并接受回波。雷达传感器使用频率调制连续波技术检测物体，欧洲和美国使用带宽为76Ghz-77Ghz之间，有效范围为1m-100m。雷达检测准确度随气候变化的变化小，但在遇到需要检测的目标较多和遮挡的情况下检测受到影响。激光测距是另外一种进行行人检测和识别的技术，但激光具有亮度极高、能量极大的特征，当使用激光进行行人检测和识别的过程中会引发热效应、光化学效应、压强作用、电磁效应、生物刺激效应等副作用，当被激光照射时，人眼会受到严重伤害。激光技术在城市交叉路口应用时极易对行人、车辆造成干扰而引发交通事故，并且激光在复杂背景下无法准确识别大量的行人。以上基于单一技术的车辆、行人检测技术存在很大缺陷，基于多种技术融合的检测方法需要使用多个设备，存在设备间的干扰和采集到重复的数据问题，并且在车辆和行人识别过程中，需要在现存基础设备的基础上增加专门用于数据检测、发射、接收的设备，增加了研究和应用成本。随着物联网和智能交通的发展，单一的通信技术采集的数据种类单一，且存在被其他设备干扰的现象，使用单一的通信技术已远远不能满足日益丰富的通信终端间通信的需求。目前手机已经成为人们生活工作中必备的工具之一，其GPS芯片、陀螺仪、加速度计、螺旋仪等内部芯片能够准确地获取手机的位置、速度、角度信息。GCMA(GlobalSystemforMobileCommunicationsAlliance，全球移动通信系统联盟)在2017年最新年度报告中预测全球移动用户数量达到50亿左右，2020年预计将增加至57亿。随着手机人均持有量的增加及在生活中应用范围的扩宽，一些打车软件、交通预告软件通过手机终端为人们的出行提供便捷。随着通信技术的发展和车联网技术日趋成熟，未来支持C-V2X的手机的信息采集、高精度定位等功能可以为车联网的交通实体识别提供基础支撑。而在车路协同研究及应用中添加具有C-V2X通信的手机作为通信设备可以使获取的数据更有现实意义，同时还可以拓宽数据获取的渠道，节省道路基础设施的建设及维护费用。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高识别精度、抗干扰能力强、实现动态实时追踪的基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统。本专利技术的技术方案如下：一种基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统，其包括：多模通信信息采集模块、位置判定模块、速度判定模块、密度判定模块及方向判定模块；其中，所述多模通信信息采集模块，用于通过基于C-V2X通信技术的信息采集装置采集包括车辆车载终端、手机、路侧设备的位置、航向角、速度、海拔在内的基本信息,多模通信信息采集模块为本系统其他模块提供原始数据信息；位置判定模块，利用多模通信信息采集模块采集到的C-V2X手机位置信息，用于判定当C-V2X手机的高精度定位信息在交叉路口某一)区域时C-V2X手机携带者为行人的概率,为速度判定模块(13)、密度判定模块(14)、方向判定模块(15)提供区域影响因子；速度判定模块，利用多模通信信息采集模块采集到的手机速度信息和位置信息，通过不同类别的不受任何因素影响的初始速度、位置对速度的影响因子、C-V2X手机信号对速度的影响因子、方向对速度的影响因子，计算出行人的速度范围，结合实际接收到的C-V2X手机的速度信息，计算此速度时C-V2X手机携带者为行人的概率；密度判定模块，利用多模通信信息采集模块采集到的C-V2X手机位置信息和路侧设备接收到的信息，计算C-V2X手机携带者周围的行人密度，并且计算在此行人密度下C-V2X手机携带者为行人的概率，密度判定模块(14)考虑到公交车靠站场景，可以降低使用位置判定模块(12)和速度判定模块(13)对行人检测和识别的失误；方向判定模块，综合考虑C-V2X手机携带者的位置、速度、密度对方向的影响，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C-V2X手机方向、位置信息，通过当前C-V2X手机方向和C-V2X手机位置在内的信息计算C-V2X手机携带者为行人的概率。进一步的，所述多模通信信息采集模块使用C-V2X的V2V车-车技术实现车辆间通信；使用C-V2X的V2I车辆-基础设施技术实现车辆与路侧设备之间的通信，驾驶员和乘客的手机使用C-V2X的P2I行人-基础设施技术与路侧单元间进行交互，车辆的车载单元与信息服务管理平台使用C-V2X的V2N车-互联网技术通信技术进行信息交互，车辆与行人通过车载单元与手机利用C-V2X的V2P车-行人技术进行信息交互；行人通过其携带的C-V2X手机，通过C-V2X的P2N行人-互联网技术实现与信息服务平台间的通信，行人通过其携带的C-V2X手机与路侧单元间使用C-V2X的P2I行人-基础设备技术进行通信；路侧设备与信息服务管理平台间使用C-V2X的I2N基础设备-互联网技术进行交互。进一步的，还包根据城市交叉路口的功能特性将其划分为不同的功能区域的模块，并使用区间将其表示出来，交叉路口附近的道路表示方式如下：{(type,orientation,startPoint,endPoint,length,width,AddPoint)|type＝{0,1,2,3,4},orientation∈[0,2π),AddPoint＝{point1,point2,...,pointN}}type中的0代表人行道，1代表自行车道，2代表机动车道，3代表斑马线，4代表道路交叉路口中心；N为正整数。进一步的，所述位置判定模块判定C-V2X手机携带者为行人具体包括：将手机携带者根据不同交通参与者类型划分为四个类别：根据道路使用者类别划分为，行人、自行车、公交车乘客、其他机动车驾驶员；C-V2X手机携带者表示如下：{(type,pos,v,orientation,acc,accOrien)|type＝{0,1,2,3},orientation∈[0,2π),accOrien∈[0,2π)}type中的1代表C-V2X手机携带者为行人，2代表C-V2X手机携带者交通工具为自行车，3代表交通参与者为机动车驾驶员，0代表其他情况。进一步的，所述位置判定模块通过当前C-V2X手机的位置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于C‑V2X的城市交叉路口行人检测识别系统，其特征在于，包括：多模通信信息采集模块(11)、位置判定模块(12)、速度判定模块(13)、密度判定模块(14)及方向判定模块(15)；其中，所述多模通信信息采集模块(11)，用于通过基于C‑V2X通信技术的信息采集装置采集包括车辆车载终端、手机、路侧设备的位置、航向角、速度、海拔在内的基本信息,多模通信信息采集模块为本系统其他模块提供原始数据信息；位置判定模块(12)，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C‑V2X手机位置信息，用于判定当C‑V2X手机的高精度定位信息在交叉路口某一)区域时C‑V2X手机携带者为行人的概率,为速度判定模块(13)、密度判定模块(14)、方向判定模块(15)提供区域影响因子；速度判定模块(13)，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的手机速度信息和位置信息，通过不同类别的不受任何因素影响的初始速度、位置对速度的影响因子、C‑V2X手机信号对速度的影响因子、方向对速度的影响因子，计算出行人的速度范围，结合实际接收到的C‑V2X手机的速度信息，计算此速度时C‑V2X手机携带者为行人的概率；密度判定模块(14)，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C‑V2X手机位置信息和路侧设备接收到的信息，计算C‑V2X手机携带者周围的行人密度，并且计算在此行人密度下C‑V2X手机携带者为行人的概率，密度判定模块(14)考虑到公交车靠站场景，可以降低使用位置判定模块(12)和速度判定模块(13)对行人检测和识别的失误；方向判定模块(15)，综合考虑C‑V2X手机携带者的位置、速度、密度对方向的影响，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C‑V2X手机方向、位置信息，通过当前C‑V2X手机方向和C‑V2X手机位置在内的信息计算C‑V2X手机携带者为行人的概率。...

【技术特征摘要】
1.一种基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统，其特征在于，包括：多模通信信息采集模块(11)、位置判定模块(12)、速度判定模块(13)、密度判定模块(14)及方向判定模块(15)；其中，所述多模通信信息采集模块(11)，用于通过基于C-V2X通信技术的信息采集装置采集包括车辆车载终端、手机、路侧设备的位置、航向角、速度、海拔在内的基本信息,多模通信信息采集模块为本系统其他模块提供原始数据信息；位置判定模块(12)，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C-V2X手机位置信息，用于判定当C-V2X手机的高精度定位信息在交叉路口某一)区域时C-V2X手机携带者为行人的概率,为速度判定模块(13)、密度判定模块(14)、方向判定模块(15)提供区域影响因子；速度判定模块(13)，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的手机速度信息和位置信息，通过不同类别的不受任何因素影响的初始速度、位置对速度的影响因子、C-V2X手机信号对速度的影响因子、方向对速度的影响因子，计算出行人的速度范围，结合实际接收到的C-V2X手机的速度信息，计算此速度时C-V2X手机携带者为行人的概率；密度判定模块(14)，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C-V2X手机位置信息和路侧设备接收到的信息，计算C-V2X手机携带者周围的行人密度，并且计算在此行人密度下C-V2X手机携带者为行人的概率，密度判定模块(14)考虑到公交车靠站场景，可以降低使用位置判定模块(12)和速度判定模块(13)对行人检测和识别的失误；方向判定模块(15)，综合考虑C-V2X手机携带者的位置、速度、密度对方向的影响，利用多模通信信息采集模块(11)采集到的C-V2X手机方向、位置信息，通过当前C-V2X手机方向和C-V2X手机位置在内的信息计算C-V2X手机携带者为行人的概率。2.根据权利要求1所述的基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统，其特征在于，所述多模通信信息采集模块(11)使用C-V2X的V2V车-车技术实现车辆间通信；使用C-V2X的V2I车辆-基础设施技术实现车辆与路侧设备之间的通信，驾驶员和乘客的C-V2X手机使用C-V2X的P2I行人-基础设施技术与路侧单元间进行交互，车辆的车载单元与信息服务管理平台使用C-V2X的V2N车-互联网技术通信技术进行信息交互，车辆与行人通过车载单元与具有C-V2X通信功能的手机利用C-V2X的V2P车-行人技术进行信息交互；行人通过其携带的手机，通过C-V2X的P2N行人-互联网技术实现与信息服务平台间的通信，行人通过其携带的C-V2X手机与路侧单元间使用C-V2X的P2I行人-基础设备技术进行通信；路侧设备与信息服务管理平台间使用C-V2X的I2N基础设备-互联网技术进行交互。3.根据权利要求1所述的基于C-V2X的城市交叉路口行人检测识别系统，其特征在于，还包根据城市交叉路口的功能特性将其划分为不同的功能区域的模块，并使用区间将其表示出来，交叉路口附近的道路表示方式如下：{(type,orientation,startPoint,endPoint,length,width,AddPoint)|type＝{0,1,2,3,4},orientation∈[0,2π),AddPoint＝{point1,point2,...,pointN}}type中的0代表人行道，1代表自行车道，2代表机动车道，3代表斑马线，4代表道路交叉路口中心；N为正整数。4.根据权利要求1所述的基于C-V2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建春，李蒙蒙，刘红东，李玉环，张号，杨成成，杨允新，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50