一种步行安全综合管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种步行安全综合管理系统及方法，系统包括：互相连接的控制中心和树莓派，与控制中心直接连接的摄像头视频采集模块和语音播报模块，与树莓派连接的电机模块。本发明专利技术所提供的系统及方法，具有视觉目标识别、智能场景分析提醒、智能跟随、智能避障、摔倒报警等功能，及时进行安全提醒。在发生紧急情况时，还可以自动录像以及报警，即时求助，减少意外的发生。

An Integrated Pedestrian Safety Management System and Method

The invention discloses a comprehensive walking safety management system and method, which comprises an interconnected control center and a raspberry pie, a camera video acquisition module and a voice broadcast module directly connected with the control center, and a motor module connected with the raspberry pie. The system and method provided by the invention have the functions of visual target recognition, intelligent scene analysis and warning, intelligent follow-up, intelligent obstacle avoidance, fall alarm and so on, and timely safety warning. In case of emergencies, automatic video recording and alarm can also be used to help reduce the occurrence of accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种步行安全综合管理系统及方法
本专利技术涉及步行安全领域，具体涉及一种步行安全综合管理系统及方法。
技术介绍
随着国家经济的不断发展，交通事故引发的惨案也在不断上升。行人过马路不注意来往车辆，家长过马路没有注意照看孩子等发生意外的案例数不胜数。科技的发展使得智能手机越来越智能，它几乎已经成为人们离不开的一个物件，“低头族”也随之而来。“低头族”们醉心徜徉在方寸屏幕的世界，似乎丝毫没有意识到这种行为可能带来的种种危害。世界卫生组织在一份报告中明确指出:对于老年人健康来说,跌倒是一个重要影响因素。跌倒的发生率，对于医院或者看护机构里的老年人，则会更高。而在跌倒发生后，如果不能在一个小时之内接受到有关方面的救援，将造成严重的后果,并且也会增加近六成的医疗费用。所以，在世界老龄化浪潮来临的今天，如果不能实现更为行之有效的监控保护措施，每年因为跌倒产生的疾病等各方面负担将会对老年人来说越来越重。在我国，还有这样一群人，那就是弱视力人群。可是我们在现实中却看不到几个视力极低的行人，主要是因为面向弱视群体的辅助出行设备大多昂贵且功能单一，不能很好地帮助弱视群体独立出行。对于这些问题，我们虽然不能完全阻止其发生，但是我们可以采取一些措施来降低其发生的可能性。因此，亟需提出一种适用于各种人群的提高出行安全系数的设备及方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种步行安全综合管理系统及方法，具有视觉目标识别、智能场景分析提醒、智能跟随、智能避障、摔倒报警等功能，及时进行安全提醒。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种步行安全综合管理系统，包括：互相连接的控制中心和树莓派，与所述控制中心直接连接的摄像头视频采集模块和语音播报模块，与所述树莓派连接的电机模块，所述摄像头视频采集模块用于在所述控制中心的控制下通过摄像头采集用户前方画面的图像发送至所述控制中心；所述控制中心用于对接收到的图像进行目标识别和场景分析，得到用户前方场景中的各种障碍物及各种障碍物与用户之间的相对位置关系，还根据各种障碍物与用户之间的相对位置关系分析得到避障方向；所述语音播报模块用于在所述控制中心的控制下通过喇叭提醒用户前方场景中的各种障碍物和避障方向；所述控制中心还用于通过所述树莓派向所述电机模块发送控制信号；所述电机模块用于接收所述控制信号，并通过电机控制随行设备对用户进行实时跟踪；其中，所述控制中心、所述树莓派、所述摄像头、所述电机和所述喇叭均设置在所述随行设备上。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理系统，所述控制中心包括：目标识别模块，用于接收所述摄像头视频采集模块发送的图像，通过SSD目标检测算法对接收到的图像进行目标识别，识别得到用户前方场景中的各种障碍物；场景分析模块，用于接收所述摄像头视频采集模块发送的图像，对接收到的图像进行场景分析，分析得到用户前方场景中各种障碍物与用户之间的相对位置关系。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理系统，还包括：与所述控制中心连接的摔倒检测模块，用于通过用户随身携带的终端设备内的加速度传感器检测摔倒姿势，并在确定摔倒时向所述控制中心发送信号，通过所述控制中心控制所述摄像头开始录像。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理系统，还包括：与所述树莓派连接的超声波测距模块，用于通过超声波测距传感器检测所述随行设备前方是否出现障碍物以及与障碍物之间的距离，并将检测结果通过所述树莓派发送至所述控制中心。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理系统，还包括：与所述控制中心连接的紧急通讯模块，用于当所述随行设备丢失跟踪目标时，对跟踪目标进行重定位，确定丢失时进行及时报警。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理系统，所述控制中心为ZigBee开发板，所述ZigBee开发板与所述摄像头视频采集模块、所述语音播报模块和所述树莓派之间通过I/O接口连接，所述ZigBee开发板与所述紧急通讯模块之间通过UART接口连接。一种步行安全综合管理方法，包括：S1、摄像头视频采集模块在控制中心的控制下通过摄像头采集用户前方画面的图像发送至所述控制中心；S2、所述控制中心对接收到的图像进行目标识别和场景分析，得到用户前方场景中的各种障碍物及各种障碍物与用户之间的相对位置关系，还根据各种障碍物与用户之间的相对位置关系分析得到避障方向；S3、语音播报模块在所述控制中心的控制下通过喇叭提醒用户前方场景中的各种障碍物和避障方向；S4、所述控制中心通过所述树莓派向电机模块发送控制信号，使得所述电机模块通过电机控制随行设备对用户进行实时跟踪。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理方法，步骤S2具体包括：所述控制中心接收所述摄像头视频采集模块发送的图像，通过SSD目标检测算法对接收到的图像进行目标识别，识别得到用户前方场景中的各种障碍物；对接收到的图像进行场景分析，分析得到用户前方场景中各种障碍物与用户之间的相对位置关系。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理方法，步骤S4之后，还包括：摔倒检测模块通过用户随身携带的终端设备内的加速度传感器检测摔倒姿势，并在确定摔倒时向所述控制中心发送信号，通过所述控制中心控制所述摄像头开始录像；紧急通讯模块当所述随行设备丢失跟踪目标时，对跟踪目标进行重定位，确定丢失时进行及时报警。进一步，如上所述的一种步行安全综合管理方法，所述控制中心为ZigBee开发板，所述ZigBee开发板与所述摄像头视频采集模块、所述语音播报模块和所述树莓派之间通过I/O接口连接，所述ZigBee开发板与所述紧急通讯模块之间通过UART接口连接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所提供的系统及方法，具有视觉目标识别、智能场景分析提醒、智能跟随、智能避障、摔倒报警等功能，及时进行安全提醒。在发生紧急情况时，还可以自动录像以及报警，即时求助，减少意外的发生。附图说明图1为本专利技术实施例中提供的一种步行安全综合管理系统的结构图；图2为本专利技术实施例中提供的一种步行安全综合管理系统的结构框架图；图3为本专利技术实施例中提供的超声波测距模块的超声波时序图；图4为本专利技术实施例中提供的电机模块的电路图；图5为本专利技术实施例中提供的一种步行安全综合管理方法的流程图；图6为本专利技术实施例中提供的一种步行安全综合管理方法的主控程序流程图。具体实施方式下面结合说明书附图与具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。如图1所示，一种步行安全综合管理系统，包括：互相连接的控制中心1和树莓派2，与控制中心1直接连接的摄像头视频采集模块3和语音播报模块4，与树莓派2连接的电机模块5，摄像头视频采集模块3用于在控制中心1的控制下通过摄像头采集用户前方画面的图像发送至控制中心1；控制中心1用于对接收到的图像进行目标识别和场景分析，得到用户前方场景中的各种障碍物及各种障碍物与用户之间的相对位置关系，还根据各种障碍物与用户之间的相对位置关系分析得到避障方向；控制中心1包括：目标识别模块，用于接收摄像头视频采集模块3发送的图像，通过SSD目标检测算法对接收到的图像进行目标识别，识别得到用户前方场景中的各种障碍物；通过使用深度学习的多类目标检测算法SSD，用来感知出摄像头所拍摄到的画面中的人、机动车、非机动车等，准确地提醒用户在前方出现的障碍物类别，以便用户能够寻求帮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步行安全综合管理系统，其特征在于，包括：互相连接的控制中心和树莓派，与所述控制中心直接连接的摄像头视频采集模块和语音播报模块，与所述树莓派连接的电机模块，所述摄像头视频采集模块用于在所述控制中心的控制下通过摄像头采集用户前方画面的图像发送至所述控制中心；所述控制中心用于对接收到的图像进行目标识别和场景分析，得到用户前方场景中的各种障碍物及各种障碍物与用户之间的相对位置关系，还根据各种障碍物与用户之间的相对位置关系分析得到避障方向；所述语音播报模块用于在所述控制中心的控制下通过喇叭提醒用户前方场景中的各种障碍物和避障方向；所述控制中心还用于通过所述树莓派向所述电机模块发送控制信号；所述电机模块用于接收所述控制信号，并通过电机控制随行设备对用户进行实时跟踪；其中，所述控制中心、所述树莓派、所述摄像头、所述电机和所述喇叭均设置在所述随行设备上。

【技术特征摘要】
1.一种步行安全综合管理系统，其特征在于，包括：互相连接的控制中心和树莓派，与所述控制中心直接连接的摄像头视频采集模块和语音播报模块，与所述树莓派连接的电机模块，所述摄像头视频采集模块用于在所述控制中心的控制下通过摄像头采集用户前方画面的图像发送至所述控制中心；所述控制中心用于对接收到的图像进行目标识别和场景分析，得到用户前方场景中的各种障碍物及各种障碍物与用户之间的相对位置关系，还根据各种障碍物与用户之间的相对位置关系分析得到避障方向；所述语音播报模块用于在所述控制中心的控制下通过喇叭提醒用户前方场景中的各种障碍物和避障方向；所述控制中心还用于通过所述树莓派向所述电机模块发送控制信号；所述电机模块用于接收所述控制信号，并通过电机控制随行设备对用户进行实时跟踪；其中，所述控制中心、所述树莓派、所述摄像头、所述电机和所述喇叭均设置在所述随行设备上。2.根据权利要求1所述的一种步行安全综合管理系统，其特征在于，所述控制中心包括：目标识别模块，用于接收所述摄像头视频采集模块发送的图像，通过SSD目标检测算法对接收到的图像进行目标识别，识别得到用户前方场景中的各种障碍物；场景分析模块，用于接收所述摄像头视频采集模块发送的图像，对接收到的图像进行场景分析，分析得到用户前方场景中各种障碍物与用户之间的相对位置关系。3.根据权利要求2所述的一种步行安全综合管理系统，其特征在于，还包括：与所述控制中心连接的摔倒检测模块，用于通过用户随身携带的终端设备内的加速度传感器检测摔倒姿势，并在确定摔倒时向所述控制中心发送信号，通过所述控制中心控制所述摄像头开始录像。4.根据权利要求3所述的一种步行安全综合管理系统，其特征在于，还包括：与所述树莓派连接的超声波测距模块，用于通过超声波测距传感器检测所述随行设备前方是否出现障碍物以及与障碍物之间的距离，并将检测结果通过所述树莓派发送至所述控制中心。5.根据权利要求4所述的一种步行安全综合管理系统，其特征在于，还包括：与所述控制中心连接的紧急通讯模块，用于当所述随行设备丢失跟踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雪军，唐建宇，周静，严辉，
申请(专利权)人：湖北经济学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42