一种城市道路路口的行人预警方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种城市道路路口的行人预警方法、装置及电子设备，本发明专利技术以行人速度、车速、行人面积和驾驶人员的状态四个方面为判断依据，来对行人通过路口时的风险进行预警，从而输出不同的碰撞预警等级，以便向车辆的驾驶人员发出碰撞预警提示，以及结合路口处的发光指示牌、语音预警器以及斑马线警示灯向行人发出预警提示；通过上述设计，本发明专利技术综合考虑了影响行人安全的因素，准确得出了行人通过路口时的碰撞预警等级，并可实现对驾驶人员以及行人的双向预警，由此，即可实现行人预警的准确性以及时效性，从而有效降低路口发生交通事故的风险。的风险。的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种城市道路路口的行人预警方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术属于城市道路路口行人预警
，具体涉及一种城市道路路口的行人预警方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，车辆在人们生活中的使用频率越来越高，车辆给人们生活带来便捷性的同时，也带来了交通事故；目前，道路车辆与行人发生碰撞而引发交通事故的情况频繁发生，给人们的生命财产安全带来有巨大的损失。
[0003]据国家统计局的统计数据显示，截至2018年底，全国交通事故数据已经超过24万起，因各项交通事故造成的人员死亡人数达到了6万多人，造成的受伤人数约为26万人，直接造成的国家经济损失高达13亿人民币；同时，随着我国汽车保有量的逐年增长，这一问题正逐步加重，尤其体现在城市道路交通中，城市道路车流量大，道路路口人流量大，发生交通事故的风险也更高，据交通调查数据显示，40%的交通事故发生在交叉路口，其中28%发生在无控制交叉路口，无控制交叉路口未规定各行驶方向车辆的路权，也缺少行人与非机动车过街信号，极易导致机动车与行人及其他传统道路使用者在道路交汇处发生争夺道路使用权的情况，因此，无控制交叉口相比于信号交叉口存在着更多潜在的交通冲突，是发生交通事故的频发区域。
[0004]另外，某些道路交叉路口间距较长，路段最高限速较高，为保证机动车辆的通行效率往往较少设置控制行人通行的相关设施，当行人的等待时间超过可承受范围时，往往会出现强行过街等不遵守交通规则的行为，尤其是随着我国各地逐渐开始提倡“斑马线处礼让行人”，使得许多行人忽视了驾驶员需要反映时间，车辆最短刹车距离的基本事实，当强行通过时，导致驾驶员无法及时刹车，从而引发交通事故；因此，如何实现道路路口行人通行的碰撞预警，以减少交通事故的发生成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于城市道路路口的行人预警方法、装置及电子设备，以解决现有的城市道路路口发生交通事故的风险较高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种城市道路路口的行人预警方法，应用于安装有发光指示牌、语音预警器和斑马线警示灯的道路路口，其中，所述方法包括：获取路口两侧任一车辆的车速、任一车辆的驾驶人员的人脸图像、位于所述任一车辆行驶方向前方的行人图像、行人在第一时刻时所处的第一位置以及行人在第二时刻时所处的第二位置，其中，所述行人图像包括基于双目相机拍摄的第一图像和第二图像；对所述人脸图像中的人脸进行角度检测，得到驾驶人员的头部姿态角；基于所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一位置以及所述第二位置，得出行人的移动速度；
利用训练后的目标检测模型，对所述第一图像和所述第二图像进行目标检测，得到所述第一图像和所述第二图像中目标检测框的中心点坐标；获取所述双目相机的相机参数，其中，所述相机参数包括相机焦距以及基线长度；根据所述中心点坐标和所述相机参数，计算得到行人相对于任一车辆的纵向距离；对所述第一图像或所述第二图像进行灭点检测，得出所述第一图像或所述第二图像中的灭点坐标；根据所述灭点坐标，对所述双目相机进行标定处理，得到所述双目相机内参数矩阵；根据所述内参数矩阵和所述纵向距离，得到行人相对于任一车辆的横向距离；根据所述纵向距离以及所述横向距离，计算得到行人图像中的行人面积；以所述车速、所述头部姿态角、所述移动速度以及所述行人面积为输入数据，并利用模糊算法对所述输入数据进行模糊预警，以得出所述任一车辆相对于行人的碰撞预警等级；根据所述碰撞预警等级，向所述任一车辆内的驾驶人员发出碰撞预警提示，以及控制位于路口处的发光指示牌、语音预警器和斑马线警示灯进行碰撞预警提示。
[0007]基于上述公开的内容，本专利技术同时采集了行人数据、车辆数据以及驾驶人员数据，并对前述数据进行数据分析，得出了行人状态、车辆状态以及驾驶人员状态，同时，结合模糊算法，对前述数据进行模糊预警，以构建出基于前述数据的模糊预警机制，其实质为：以行人速度、车速、行人面积（代表着行人距离车辆的远近，面积越大，距离车辆越近）和驾驶人员的状态（即头部姿态角可反映驾驶人员的驾驶状态，可评判其是否注意到行人）四个方面为判断依据，来对行人通过路口时的碰撞风险进行预警，从而输出不同的碰撞预警等级，以便向车辆的驾驶人员发出碰撞预警提示，以及结合路口处的发光指示牌、语音预警器以及斑马线警示灯向行人发出预警提示；通过上述设计，本专利技术综合考虑了影响行人安全的因素，准确得出了行人通过路口时的碰撞预警等级，并可实现对驾驶人员以及行人的双向预警，由此，即可实现行人预警的准确性以及时效性，从而有效降低路口发生交通事故的风险。
[0008]在一个可能的设计中，对所述第一图像进行灭点检测，得出所述第一图像中的灭点坐标，包括：对所述第一图像进行边缘检测，得到第一图像经横向以及纵向边缘检测后的各个初始边缘点的图像灰度值；将图像灰度值大于第一预设阈值的初始边缘点作为最终边缘点；将所述最终边缘点进行霍夫变换，得到初始检测直线；根据所述初始检测直线，在霍夫空间中查找出与所述初始检测直线对应的目标边缘点，其中，所述目标边缘点与所述初始检测直线之间的距离小于预设像素，且每个目标边缘点的灰度值大于第二预设阈值；利用最小二乘法对所述目标边缘点进行线性拟合，得到目标检测直线；基于所述目标检测直线，构建灭点检测矩阵；利用奇异值分解算法对所述灭点检测矩阵进行矩阵分解，得到所述灭点坐标。
[0009]基于上述公开的内容，本专利技术利用霍夫变换来检测第一图像中的直线，作出初始检测直线，然后基于该初始检测直线，在霍夫空间中进行直线的修正，也就是查找出与所述初始检测直线对应的目标边缘点，并对目标边缘点进行线性拟合，从而得到修正后的直线（也就是目标检测直线），最后，通过目标检测直线构建灭点检测矩阵（可以但不限于以目标检测直线为起点，构建多条与之平行的直线，然后提取各直线的参数，从而组成灭点检测矩阵），并对灭点检测矩阵进行奇异分解，即可得出第一图像中灭点的坐标；由此，该方法检测灭点误差小，鲁棒性好，效率高，可提高灭点检测的准确性。
[0010]在一个可能的设计中，以所述车速、所述头部姿态角、所述移动速度以及所述行人面积为输入数据，并利用模糊算法对所述输入数据进行模糊预警，以得出任一车辆相对于行人的碰撞预警等级，包括：确定所述输入数据中每个输入数据的论域，并对每个输入数据的论域进行模糊化处理，得到每个输入数据对应的模糊子集；基于每个输入数据对应的模糊子集，确定每个输入数据对应的隶属度函数；确定模糊输出量，并确定出所述模糊输出量对应的论域以及模糊子集，以便基于所述模糊输出量的模糊子集，确定出模糊输出量的隶属度函数，其中，所述模糊输出量为所述碰撞预警等级；基于所述模糊输出量的隶属度函数和每个输入数据对应的隶属度函数，建立模糊规则；根据所述模糊规则对所述输入数据进行模糊推理，得到所述任一车辆相对于行人的碰撞预警等级。
[0011]基于上述公开的内容，本专利技术公开了模糊预警的具体过程，即确定各输入数据和模糊输出量的论域、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市道路路口的行人预警方法，其特征在于，应用于安装有发光指示牌、语音预警器和斑马线警示灯的道路路口，其中，所述方法包括：获取路口两侧任一车辆的车速、任一车辆的驾驶人员的人脸图像、位于所述任一车辆行驶方向前方的行人图像、行人在第一时刻时所处的第一位置以及行人在第二时刻时所处的第二位置，其中，所述行人图像包括基于双目相机拍摄的第一图像和第二图像；对所述人脸图像中的人脸进行角度检测，得到驾驶人员的头部姿态角；基于所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一位置以及所述第二位置，得出行人的移动速度；利用训练后的目标检测模型，对所述第一图像和所述第二图像进行目标检测，得到所述第一图像和所述第二图像中目标检测框的中心点坐标；获取所述双目相机的相机参数，其中，所述相机参数包括相机焦距以及基线长度；根据所述中心点坐标和所述相机参数，计算得到行人相对于任一车辆的纵向距离；对所述第一图像或所述第二图像进行灭点检测，得出所述第一图像或所述第二图像中的灭点坐标；根据所述灭点坐标，对所述双目相机进行标定处理，得到所述双目相机内参数矩阵；根据所述内参数矩阵和所述纵向距离，得到行人相对于任一车辆的横向距离；根据所述纵向距离以及所述横向距离，计算得到行人图像中的行人面积；以所述车速、所述头部姿态角、所述移动速度以及所述行人面积为输入数据，并利用模糊算法对所述输入数据进行模糊预警，以得出所述任一车辆相对于行人的碰撞预警等级；根据所述碰撞预警等级，向所述任一车辆内的驾驶人员发出碰撞预警提示，以及控制位于路口处的发光指示牌、语音预警器和斑马线警示灯进行碰撞预警提示。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一图像进行灭点检测，得出所述第一图像中的灭点坐标，包括：对所述第一图像进行边缘检测，得到第一图像经横向以及纵向边缘检测后的各个初始边缘点的图像灰度值；将图像灰度值大于第一预设阈值的初始边缘点作为最终边缘点；将所述最终边缘点进行霍夫变换，得到初始检测直线；根据所述初始检测直线，在霍夫空间中查找出与所述初始检测直线对应的目标边缘点，其中，所述目标边缘点与所述初始检测直线之间的距离小于预设像素，且每个目标边缘点的灰度值大于第二预设阈值；利用最小二乘法对所述目标边缘点进行线性拟合，得到目标检测直线；基于所述目标检测直线，构建灭点检测矩阵；利用奇异值分解算法对所述灭点检测矩阵进行矩阵分解，得到所述灭点坐标。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述车速、所述头部姿态角、所述移动速度以及所述行人面积为输入数据，并利用模糊算法对所述输入数据进行模糊预警，以得出任一车辆相对于行人的碰撞预警等级，包括：确定所述输入数据中每个输入数据的论域，并对每个输入数据的论域进行模糊化处理，得到每个输入数据对应的模糊子集；基于每个输入数据对应的模糊子集，确定每个输入数据对应的隶属度函数；
确定模糊输出量，并确定出所述模糊输出量对应的论域以及模糊子集，以便基于所述模糊输出量的模糊子集，确定出模糊输出量的隶属度函数，其中，所述模糊输出量为所述碰撞预警等级；基于所述模糊输出量的隶属度函数和每个输入数据对应的隶属度函数，建立模糊规则；根据所述模糊规则对所述输入数据进行模糊推理，得到所述任一车辆相对于行人的碰撞预警等级。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述头部姿态角包括俯仰角和偏航角，其中，所述车速的论域为[0,120],所述俯仰角的论域为[
‑
60,60]，所述偏航角的论域为[
‑
60,60]，所述移动速度的论域为[0,15]，所述行人面积的论域为[0,11500]，所述车速、所述俯仰角、所述偏航角、所述移动速度以及所述行人面积分别对应有3个模糊子集，且所述车速、所述移动速度和所述行人...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金叶，陈磊，
申请(专利权)人：深圳市旗扬特种装备技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：