[发明专利]一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置及提示方法

权利要求书

1.一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，包括：依次电连接的摄像头（2）、单片机（1）和显示屏（3）；其中，所述显示屏（3）安装在进入隧道车道右侧路肩上，并且其安装方向朝向进入隧道的车道；所述摄像头（2）固定安装在隧道入口处的隧道右侧洞壁上，并且摄像头（2）在路面上的投影点位于进入隧道的车道中央。

2.如权利要求1所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，所述单片机（1）安装在隧道入口处的隧道右侧洞壁上。

3.如权利要求1所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，所述显示屏（3）距离隧道入口的距离为20m至70m。

4.如权利要求1所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，所述显示屏（3）的高度为2m，并与车道方向呈75度。

5.如权利要求1所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，所述单片机（1）的高度为4m。

6.如权利要求1所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，所述显示屏（3）为LED显示屏或液晶显示屏。

7.一种高速公路隧道入口白天安全性提示方法，基于权利要求1所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：以摄像头（2）在隧道路面上的投影点为起点，在隧道内的隧道路面上作距离标记，并在多个距离标记处树立对应的多个标杆，控制摄像头（2）采集这些标杆的图像；在采集到的图像中，识别出每个标杆在图像中的位置；设标杆在图像中的位置为x，摄像头（2）在隧道路面上的投影点到标杆的实际距离为y，根据x与y的对应关系，即可得出摄像头（2）在隧道路面上的投影点到标杆的实际距离的计算公式y=f(x)；

S2：摄像头（2）采集隧道入口内200米范围的隧道车道图像，并将采集到的图像传输至单片机（1）；

S3：单片机（1）对采集到的图像进行隧道车辆轮廓提取，所述对采集到的图像进行隧道车辆轮廓提取的过程如下：首先设定一个灰度阈值，对于一帧图像中的每个像素点，如果该像素点的灰度值大于或等于灰度阈值，则将该像素点的灰度值改为0，反之如果该像素点的灰度值小于灰度阈值，则将该像素点的灰度值改为1；这帧图像中灰度值为0的像素点所组成的形状即为进入隧道车辆的后视轮廓；

S4：将进入隧道车辆的后视轮廓下边缘的中点提取为特征点；

S5：进入隧道的车辆特征点在图像中的位置为x1，将x1代入步骤S1中的计算公式y=f(x)，得到摄像头2在隧道路面上投影点到进入隧道的车辆之间的实际距离y1，y1=f(x1)；

S6：对单片机接收到的下一帧图像，执行步骤S3至步骤S5，得到摄像头2在隧道路面上投影点到进入隧道的车辆之间的实际距离y2，y2=f(x2)，x2为进入隧道的车辆特征点在这一帧图像中的位置；则进入隧道车辆的纵向相对速度V=(y2-y1)/t，t为计算得出y2的时间与计算得出y1的时间的差值；

S7：在单片机（1）中，判断进入隧道车辆的纵向相对速度V是否低于速度阈值，如果低于该速度阈值，则单片机（1）控制显示屏（3）显示提示信息。

8.如权利要求7所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示方法，其特征在于，在执行步骤S3之前，单片机（1）对采集到的每帧图像进行滤波，所述单片机（1）对采集到的每帧图像进行滤波的过程如下：对于一帧图像中的每个像素点，计算该像素点周围3×3范围内像素点灰度值的平均值，用该平均值作为该像素点的灰度值。

9.如权利要求7所述的一种高速公路隧道入口白天安全性提示方法，其特征在于，在步骤S7中，所述速度阈值为10km/h。