本發(fā)明屬于安全監(jiān)測預警領域，涉及一種彎道預警系統(tǒng)，尤其是一種基于視頻的彎道預警系統(tǒng)及預警方法。

背景技術：

山區(qū)公路縱坡大、彎道多，且往往都是連續(xù)急彎，屬于典型事故多發(fā)路段。山區(qū)的公路急彎路段通常會設置一些必要的安全設施：

目前比較常見的彎道預警裝置有：如路側(cè)設置護欄、反光導向標、急彎警告標志、凸面反光鏡，路面鋪裝防滑材料和減速震動標線等，這些設施安裝起來比較復雜，有可能會破壞路面，維護也比較困難并且預警效果不是很理想。像反光導向標、急彎警告標志這些警告設施并不能起到良好的預警作用，凸面反光鏡在雨霧雪天和夜晚的條件下，或者長時間沒有清理，就會影響正常使用，預警效果大大降低，且安裝和維護上有很多困難。

因此，開發(fā)基于視頻的彎道預警算法，研究彎道預警算法并開發(fā)相應的預警裝置，及時告知駕駛員降速行駛、對面來車等警示信息具有極其重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種基于視頻的彎道預警系統(tǒng)及預警方法，能夠?qū)崿F(xiàn)安裝方便、不破壞路面、設施簡單、易于維護、且系統(tǒng)穩(wěn)定陰雨天晚上可以正常預警的彎道預警系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

這種基于視頻的彎道預警系統(tǒng)，包括視頻采集模塊、控制器、通信模塊和情報顯示模塊；

所述控制器用于處理視頻采集模塊所采集到的視頻圖像；

所述控制器通過通信模塊與情報顯示模塊保持通信；

所述通信模塊為無線通信模塊；

所述視頻采集模塊包括攝像頭和采集卡，所述攝像頭通過采集卡將視頻傳給控制器。

進一步，上述控制器為工控機。

進一步，上述無線通信模塊為DSRC無線通信模塊。

進一步，上述情報顯示模塊由情報板、語音提示裝置或警示燈中一種或多種裝置組合而成。

進一步，上述情報板為LED顯示屏。

本發(fā)明還提出一種基于視頻的彎道預警系統(tǒng)的預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：控制器在現(xiàn)實空間中劃定出檢測區(qū)域，在檢測區(qū)域內(nèi)確定出上下兩條檢測線，攝像頭采集實時視頻并通過采集卡將視頻傳送給控制器；

步驟2：控制器將視頻中的每一幀圖像與背景相減得到運動目標，判斷該運動目標是否在檢測區(qū)域內(nèi)，如果在，對運動目標區(qū)域提取特征點，并在圖像平面上對特征點進行跟蹤；如果不在，則不做處理；

步驟3：控制器根據(jù)步驟2中提取的特征點在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)搜索滿足預警條件的軌跡，發(fā)出預警信息；其具體過程為：

步驟3.1：當特征點通過檢測線后的軌跡長度大于上下兩條檢測線之間距離的1/3時，將該軌跡標記為滿足長度條件；

步驟3.2：在步驟3.1的基礎上，控制器對滿足長度條件的軌跡進行方向的判斷，同時將上行來車的軌跡標記為滿足預警條件；

步驟3.3：檢測步驟3.2中滿足預警條件的軌跡是否正在預警：如果是，則延長預警時間；否則控制器通過情報顯示模塊發(fā)出預警信息，同時控制器將滿足預警條件的軌跡標記為以報來車，并刪掉該軌跡；

步驟4：重復步驟3的過程，保持檢測預警。

進一步，上述控制器為工控機。

進一步，上述情報顯示模塊由情報板、語音提示裝置或警示燈中一種或多種裝置組合而成。

進一步，上述情報板為LED顯示屏。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點及效果為：

1.開發(fā)彎道預警系統(tǒng)，及時告知駕駛員降速行駛、對面來車等警示信息具有極其重要的意義。

2.本發(fā)明采用情報板，可以動態(tài)的顯示警告信息，并且不受雨霧雪天和夜晚的影響。

3.本發(fā)明基于視頻的彎道預警系統(tǒng)由攝像頭、采集卡、裝有彎道處理算法的工控機、DSRC無線通信模塊以及情報板五部分組成，與現(xiàn)有技術相比，不受工程應用上的環(huán)境限制，具有較高的穩(wěn)定性和檢測精度，且易于實現(xiàn)，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于視頻的彎道預警系統(tǒng)的機構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明預警方法的流程圖；

其中：1為情報顯示模塊；2.控制器；3.視頻采集模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：

如圖1至圖2所示：本發(fā)明公開了一種基于視頻的彎道預警系統(tǒng)，包括視頻采集模塊3、控制器2、通信模塊和情報顯示模塊1；

所述控制器2用于處理視頻采集模塊3所采集到的視頻圖像；

所述控制器2通過通信模塊與情報顯示模塊1保持通信；

所述通信模塊為無線通信模塊；

所述視頻采集模塊3包括攝像頭和采集卡，所述攝像頭通過采集卡將視頻傳給控制器2。

其中控制器2為工控機。無線通信模塊為DSRC無線通信模塊。

所述情報顯示模塊1由情報板、語音提示裝置或警示燈中一種或多種裝置組合而成。情報板為LED顯示屏。

本發(fā)明還提出一種基于視頻的彎道預警系統(tǒng)的預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：控制器2在現(xiàn)實空間中劃定出檢測區(qū)域，在檢測區(qū)域內(nèi)確定出上下兩條檢測線，攝像頭采集實時視頻并通過采集卡將視頻傳送給控制器；

步驟2：控制器2將視頻中的每一幀圖像與背景相減得到運動目標，判斷該運動目標是否在檢測區(qū)域內(nèi)，如果在，對運動目標區(qū)域提取特征點，并在圖像平面上對特征點進行跟蹤；如果不在，則不做處理；

步驟3：控制器2根據(jù)步驟2中提取的特征點在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)搜索滿足預警條件的軌跡，發(fā)出預警信息，其具體過程為：

步驟3.1：當特征點通過檢測線后的軌跡長度大于上下兩條檢測線之間距離的1/3時，將該軌跡標記為滿足長度條件；

步驟3.2：在步驟3.1的基礎上，控制器2對滿足長度條件的軌跡進行方向的判斷，同時將上行來車的軌跡標記為滿足預警條件；

步驟3.3：檢測步驟3.2中滿足預警條件的軌跡是否正在預警：如果是，則延長預警時間；否則控制器2通過情報顯示模塊1發(fā)出預警信息，同時控制器2將滿足預警條件的軌跡標記為以報來車，并刪掉該軌跡；

步驟4：重復步驟3的過程，保持檢測預警。

其中控制器為工控機。所述情報顯示模塊3由情報板、語音提示裝置或警示燈中一種或多種裝置組合而成。情報板為LED顯示屏。

本發(fā)明基于視頻的彎道預警系統(tǒng)采用當前流行的視覺感知技術，利用目標提取算法，進行軌跡跟蹤，通過軌跡分析方法檢測兩個方向行駛的車輛，同時利用人工智能推理判斷其是否即將在彎道處會車，進而控制情報板(警示燈)提前給予必要的提示和預警；也可以用語音進行提示，使駕駛員被動接收預警信息，以便車輛駕駛員及早控制車速，避免事故發(fā)生。