一种低能见度辨识物体系统与方法与流程

1.本发明涉及交通安全技术领域，具体为一种低能见度辨识物体系统与方法。


背景技术：

2.随着我们机动车辆数量的迅速增加和车辆行驶速度的提升，对交通运输的安全保障提出了更高的要求，各种自然灾害对交通安全的影响越来越受到重视，其中气象灾害严重影响了交通运输安全问题，尤其是高速公路；据统计在交通事故的影响因素中，由天气条件因素引起的道路条件因素的引起的交通事故的比例约占45％，能见度是反应天气情况的重要指标，当出现降雨、雪、霾、沙尘暴等天气过程时，能见度都会降低，能见度降低会对交通安全带来重大隐患，对能见度的实时监测和预见对减少和预防交通事故，实时制定交通安全措施、保障交通安全具有重要意义。
3.现有技术存在以下缺陷与不足：
4.目前对进行监测，大体可分为三类：一类目测法，一类是基于能见度仪的监测，另一类是基于图像的监测。目测法能见度的观测大都还是以人工目测为主；能见度仪分为测量大气透射率、前向散射和大气消光系数三类仪器；基于图像处理的能见度监测主要通过图像分析处理获取能见度数值。目测法能见度的规范性、客观性相对较差；能见度仪是目前最常用的能见度监测方法，但仪器价格较贵；且因道路沿线状况不同，尤其是山区地带，目前基于图像处理的能见度监测方法很难适应对整条道路的能见度监测。道路因本身的特点，如长度较长，但宽度很窄，所经过的地区情况复杂，尤其是山区的道路，要想实现道路能见度的全程监测，目测法几乎不可能；能见度仪布设必须间距较小，但价格较贵，成本太高；因摄像头成本的快速下降基于图像处理的成为最经济、快速能见度监测方法，且因道路本身摄影头很多，基于图像的能见度预测成为道路能见度预测的优先方案，但目前基于图像处理的能见度监测方法很难适应对复杂路况的整条道路的能见度监测；深度学习方法的快速发展，为基于图像的能见度预测提供了新的方法和思路。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种低能见度辨识物体系统与方法，可以解决现有的能见度降低会对交通安全带来重大隐患，目前基于图像处理的能见度监测方法很难适应对复杂路况的整条道路的能见度监测问题；本发明通过设置一种低能见度辨识物体系统与方法，在低能度情况下通过图像采集构建图像训练模型对路况信息进行图像显示，以及通过红外探测装置辅助探测，有效解决现有的由于能见度降低监测方式不全面会对交通安全带来重大隐患问题。
6.为实现上述的一种低能见度辨识物体系统与方法目的，本发明提供如下技术方案：一种低能见度辨识物体系统，包括辨识单元、系统控制单元、网络传输单元和预警信息展示单元。
7.优选的，所述辨识单元包括监控摄像机和红外探测器；
8.所述辨识单元用于通过图像识别或红外探测在低能见度天气情况下对车辆行驶前方路况进行辨识。
9.优选的，所述系统控制单元包括数据计算处理终端，所述数据计算处理终端内部设置有能见度训练模型；
10.所述系统控制单元用于基于辨识单元采集的信息进行数据计算与处理，包括能见度训练模型的建立，并能同时对系统部件进行智能控制。
11.优选的，所述网络传输单元包括光纤收发器，
12.所述网络传输单元用于以自建局域网、专用接入网、中心视频专网、现有公安光纤网络资源为传输通道，构建网络传输子系统，实现系统控制单元与网络应用终端之间的互联互通，完成数据、图片的传输与交换。
13.优选的，所述预警信息展示单元包括信息显示屏和预警模块，
14.所述信息显示屏具体为led信息显示屏，所述预警模块具体为蜂鸣报警器；
15.所述预警信息展示单元用于通过图像以及声音报警的方式及时告知车辆前方路况环境信息。
16.优选的，所述监控摄像机和所述红外探测器安装在车辆正前方保险杠上，所述数据计算处理终端安装在车辆杂物仓内，所述监控摄像机和所述红外探测器分别通过导线与数据计算处理终端电性连接。
17.优选的，所述led信息显示屏和所述蜂鸣报警器安装在车辆中控台位置，所述led信息显示屏和所述蜂鸣报警器分别通过导线与数据计算处理终端电性连接。
18.进一步的，一种低能见度辨识物体系统，其辨识物体方法具体包括以下步骤，
19.步骤一，在能见度较低天气情况下，通过监控摄像机对车辆前方物体信息进行视频图像捕捉采集，通过数据计算处理终端内部设置的能见度训练模型，对物体捕捉采集视频图像进行深度学习与构建能见度模型，并通过信息显示屏对构建的视频图像模型进行展示，
20.步骤二，在能见度极低天气情况下，如遇到团雾的情况下，监控摄像机无法捕捉到清晰图像，通过红外探测器对车辆前方物体信息进行扫描识别，在物体车距缩小到预定值时，通过蜂鸣器为车主提供预警信息。
21.其中，所述能见度训练模型对物体捕捉采集图像进行深度学习与构建能见度模型方法具体步骤包括以下步骤，
22.步骤a，数据预处理，获取监控摄像机的视频图像数据，对视频图像数据进行预处理，每隔t秒提取一幅图像，所提取的摄像图像随时间形成动态的时间序列图像，其中1≤t≤10；
23.步骤b，计算图像的对比度、边缘特征、polc指标；
24.步骤c，将以上数据一一对应，进行深度学习；
25.步骤d，利用训练数据对构建能见度模型训练网络，优化网络，构建能见度模型
26.与现有技术相比，本发明提供了一种低能见度辨识物体系统与方法，具备以下有益效果：
27.1、本一种低能见度辨识物体系统与方法，通过设置监控摄像机，在能见度较低天气情况下，通过监控摄像机对车辆前方物体信息进行视频图像捕捉采集，通过数据计算处
理终端内部设置的能见度训练模型，对物体捕捉采集视频图像进行深度学习与构建能见度模型，并通过信息显示屏对构建的视频图像模型进行展示，另外，在能见度极低天气情况下，如遇到团雾的情况下，监控摄像机无法捕捉到清晰图像，通过红外探测器对车辆前方物体信息进行扫描识别，在物体车距缩小到预定值时，通过蜂鸣器为车主提供预警信息，通过监控摄像机和红外探测器两种物体辨识方法，提高对复杂路况的整条道路的能见度监测精度，提高行驶安全性；
28.2、本一种低能见度辨识物体系统与方法，通过设置能见度训练模型利用监测路段的样本数据，发挥深度学习算法的优势，利用监控摄像机采集的视频图像、能见度等数据，实现对道路全程能见度的监控，系统成本低，改变了目前道路能见度监测中需要增加大量仪器设备、造价昂贵的现状，经济效益显著，同时通过设置led信息显示屏可对能见度训练模型分析处理后的图像进行显示，方便使用者使用，以及通过设置蜂鸣器为车主提供预警信息，减少意外危险情况的发生。
附图说明
29.图1为本发明辨识物体系统整体架构图；
30.图2为本发明发明辨识物体系统整体结构示意图；
31.图3为本发明能见度训练模型流程示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1
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3，一种低能见度辨识物体系统，包括辨识单元、系统控制单元、网络传输单元和预警信息展示单元。
34.综上，所述辨识单元包括监控摄像机和红外探测器；
35.所述辨识单元用于通过图像识别或红外探测在低能见度天气情况下对车辆行驶前方路况进行辨识；
36.通过设置监控摄像机，在能见度较低天气情况下，通过监控摄像机对车辆前方物体信息进行视频图像捕捉采集。
37.所述系统控制单元包括数据计算处理终端，所述数据计算处理终端内部设置有能见度训练模型；
38.所述系统控制单元用于基于辨识单元采集的信息进行数据计算与处理，包括能见度训练模型的建立，并能同时对系统部件进行智能控制；
39.通过设置能见度训练模型利用监测路段的样本数据，发挥深度学习算法的优势，利用监控摄像机采集的视频图像、能见度等数据，实现对道路全程能见度的监控，系统成本低。
40.所述网络传输单元包括光纤收发器，
41.所述网络传输单元用于以自建局域网、专用接入网、中心视频专网、现有公安光纤
网络资源为传输通道，构建网络传输子系统，实现系统控制单元与网络应用终端之间的互联互通，完成数据、图片的传输与交换。
42.所述预警信息展示单元包括信息显示屏和预警模块，
43.所述信息显示屏具体为led信息显示屏，所述预警模块具体为蜂鸣报警器；
44.所述预警信息展示单元用于通过图像以及声音报警的方式及时告知车辆前方路况环境信息；
45.所述监控摄像机和所述红外探测器安装在车辆正前方保险杠上，所述数据计算处理终端安装在车辆杂物仓内，所述监控摄像机和所述红外探测器分别通过导线与数据计算处理终端电性连接。
46.所述led信息显示屏和所述蜂鸣报警器安装在车辆中控台位置，所述led信息显示屏和所述蜂鸣报警器分别通过导线与数据计算处理终端电性连接。
47.通过设置led信息显示屏可对能见度训练模型分析处理后的图像进行显示，方便使用者使用，以及通过设置蜂鸣器为车主提供预警信息，减少意外危险情况的发生。
48.本发明的工作使用流程以及安装方法为，本一种低能见度辨识物体系统在使用时，通过设置监控摄像机，在能见度较低天气情况下，通过监控摄像机对车辆前方物体信息进行视频图像捕捉采集，通过数据计算处理终端内部设置的能见度训练模型，对物体捕捉采集视频图像进行深度学习与构建能见度模型，并通过信息显示屏对构建的视频图像模型进行展示，另外，在能见度极低天气情况下，如遇到团雾的情况下，监控摄像机无法捕捉到清晰图像，通过红外探测器对车辆前方物体信息进行扫描识别，在物体车距缩小到预定值时，通过蜂鸣器为车主提供预警信息，通过监控摄像机和红外探测器两种物体辨识方法，提高对复杂路况的整条道路的能见度监测精度，提高行驶安全性；通过设置能见度训练模型利用监测路段的样本数据，发挥深度学习算法的优势，利用监控摄像机采集的视频图像、能见度等数据，实现对道路全程能见度的监控，系统成本低，改变了目前道路能见度监测中需要增加大量仪器设备、造价昂贵的现状，经济效益显著，同时通过设置led信息显示屏可对能见度训练模型分析处理后的图像进行显示，方便使用者使用，以及通过设置蜂鸣器为车主提供预警信息，减少意外危险情况的发生。
49.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
50.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。