[发明专利]基于位置信息的信号灯识别系统

说明书

技术领域

本申请涉及一种信号灯数据采集装置、基于位置信息的信号灯识别装置和于位置信息的信号灯识别系统。

背景技术

信号灯/交通灯的识别目前主要为图像识别。按照图像识别算法，主要存在训练模型识别和色彩形状阈值匹配算法两种。

在训练模型算法中，通过收集在不同气候能见度，不同光照条件，不同种类、形状信号灯的图像经过训练后建立交通灯识别模型。当需要识别时，将实时图像经过处理后送入模型匹配得出当前的信号灯信息。

在色彩阈值算法中需要根据经验设置固定的色值、明暗、或饱和度等阈值范围，获取实时图像后，对图像进行处理，首先检测出信号灯区域，再根据设定的阈值范围，检出符合条件的交通灯颜色，最后根据颜色形状测算出当前的具体信号灯信息。最终会通过文字，声音或图像手段展示信号等信息，以提示驾驶员，或辅助色彩识别障碍人士。

以上现有的信号灯识别技术，需要将图像采集设备置于比较理想的位置下调试设备，而后进行图像抓取或视频采集，不能在一个相对大的角度中进行图像或视频采集。同时，现有的信号灯识别技术，对于并列式的信号灯，在前车遮挡的情况下，即便有效检测出可视范围内信号灯的信息，由于缺少对车辆位置信息的分析关联，而不能提供有效准确的信号灯信息给使用者，缺少完整的用户体验。此外，现有的信号灯识别技术涉及输入参数较多，具体实施中，在移动设备或车载设备上面临许多实际问题，如光照条件，能见度，图像采集角度，信号灯遮挡或故障导致多灯信号灯显示不全等等。使得现有技术方案不具备在移动设备上实施的条件。

发明内容

一方面，本申请提供了一种信号灯的数据采集装置，可包括：

可控制转动的云台；

数据采集模块，设置于所述云台，用于采集所述信号灯的图像；

云台控制模块，用于控制所述云台相对于所述信号灯进行转动；

监听模块，监听接收与所述数据采集模块相关的位置信息；以及

判断模块，至少根据所述数据采集模块面对信号灯的距离判断出需要检测所述信号灯后将所述位置信息传给所述云台控制模块；

其中，所述云台控制模块根据预确定的信号灯位置信息和与所述数据采集模块相关的位置信息，调整所述云台相对于所述信号灯的角度以将所述信号灯置于所述数据采集模块的可视范围内。

另一方面，本申请还提供了一种基于位置信息的信号灯识别装置，包括：

形状模板匹配模块，基于预定的匹配模板，根据信号灯的图像数据中包含的形状信息，识别出图像中的信号灯图像区域；以及

信号灯状态确定模块，在识别出的信号灯图像区域内获取颜色信息的采样值，其中，当所述信号灯状态确定模块通过确定采样获取的值是否落在预设的不同阈值范围内从而确定出当前的信号灯状态。

此外，本申请还提供了一种包括上述数据采集装置和信号灯识别装置的信号灯识别系统。在一个实施方式中，该系统还可包括用于向用户报告信号灯的状态的报告装置。

此外，本申请的另一个方面还提供了一种调整数据采集模块的方法，可包括：

监听接收与所述数据采集模块相关的位置信息；

至少获取所述数据采集模块面对信号灯的距离信息；

至少根据所述距离信息判断出需要检测所述信号灯；

根据预确定的信号灯位置信息和与所述数据采集模块相关的位置信息，调整所述信号灯相对于所述数据采集模块的角度以将所述信号灯置于所述数据采集模块的可视范围内。

本申请的另一个方面还提供了一种基于位置信息的信号灯识别方法，包括：

基于预定的匹配模板，根据信号灯的图像数据中包含的形状信息，识别出图像中的信号灯图像区域；

在识别出的信号灯图像区域内获取颜色信息的采样值；以及

基于预设的阈值范围和所述采样值确定出当前的信号灯状态。

在一个实施方式中，基于位置信息的信号灯识别方法还可包括：根据当前识别的信号灯相对于其它信号灯的位置和与获得的信号灯显示规则，推理出所述其它信号灯的状态。其中，若当前匹配的信号灯偏左，默认右灯被遮挡；若当前匹配的信号灯偏右，默认左灯被遮挡。

附图说明

图1为根据本申请一个实施方式的基于位置信息的信号灯识别系统。

如图2所示为本申请一个用于确定云台相对于信号灯的仰角和水平面角度的场景示意图。

图3所示为本申请一个实施方式的用于确定台相对于信号灯的仰角和水平面角度的流程图。

图4示出了根据本申请一个实施方式的图像预处理模块。