[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

说明书

技术领域

本发明属于隧道入口预警技术领域，特别涉及一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置及提示方法。

背景技术

当车辆在白天驶近高速公路隧道时，由于隧道内外的光线强度差异大，导致驾驶员从隧道外面无法看清楚隧道入口处的情况下，只能看到黑乎乎的一片。当车辆进入隧道之后，驾驶员经过暗适应的过程后才能够正常的对隧道内的情况进行感知。驾驶员在白天时由于光线问题而看不清隧道入口处的情况，如果隧道里面靠近隧道入口处存在着静止的车辆，例如发生故障或者事故的车辆，此时隧道外的车辆如果依然保持高速进入隧道，将导致严重碰撞事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置及提示方法。该高速公路隧道入口白天安全性提示装置成本低，适合规模化推广，并具有智能化、自动化和可靠性高的优点。

为实现上述技术目的，本发明采用如下的技术方案予以实现。

技术方案一：

一种高速公路隧道入口白天安全性提示装置，包括：依次电连接的摄像头、单片机和显示屏；其中，所述显示屏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；所述摄像头固定安装在隧道入口处的隧道右侧洞壁上，并且摄像头在路面上的投影点位于进入隧道的车道中央。

上述技术方案的进一步特点和改进在于：

所述单片机安装在隧道入口处的隧道右侧洞壁上。

所述显示屏距离隧道入口的距离为20m至70m。

所述单片机通过I/O接口电连接显示屏，通过USB接口电连接摄像头。

所述显示屏的高度为2m，并与车道方向呈75度。

所述单片机的高度为4m。

所述显示屏为LED显示屏或液晶显示屏。

技术方案二：

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，包括以下步骤：

S1：以摄像头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。

S3：单片机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)。进入隧道的车辆特征点在图像中的位置指进入隧道的车辆特征点在图像中的直线坐标位置。

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；进入隧道的车辆特征点在这一帧图像中的位置指入隧道的车辆特征点在这一帧图像中的直线坐标位置。

S7：在单片机中，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，则单片机控制显示屏显示提示信息。

上述技术方案的进一步特点和改进在于：

在执行步骤S3之前，单片机对采集到的每帧图像进行滤波，所述单片机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。

在步骤S7中，所述速度阈值为10km/h。

本发明的有益效果为：该高速公路隧道入口白天安全性提示装置成本低，适合规模化推广，并具有智能化、自动化和可靠性高的优点。

附图说明