基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統技術方案

本發明專利技術涉及一種基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統，屬于行人檢測領域。該系統包括道釘殼體、LED光源模塊、太陽能供電模塊、zigbee通信模塊、單目攝像頭和MCU處理模塊；道釘殼體以每50個道釘節點為一個檢測組，布置在發生行人橫穿的道路兩側采用，道釘機身采用太陽能供電模塊，通過太陽光及道路燈光充電儲能；每組道釘殼體之間，采用zigbee組網進行實時通訊，同步控制燈光信號。本發明專利技術提出使用太陽能對LED檢測燈進行供能，可以降低成本、減少設備維護。在檢測到行人時，通過閃燈可以同時預警行人和汽車，有效防撞。

Pedestrian detection spike system based on monocular camera

【技術實現步驟摘要】
基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統
本專利技術屬于行人檢測領域，涉及基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統。
技術介紹
當前的行人防撞主要采用汽車自感應系統,例如：預測汽車和行人軌跡進行預警，采用汽車前方搜集圖像定位人群進行預測，在汽車前方安裝測距雷達和物理防撞裝置等。但已有方案中的防撞裝置結構較為復雜，執行過程中只有汽車本身具有的設備參與檢測和預警活動，信息來源單一，一旦失效短期內無法檢測到，不能完成預警任務，同時單一設備也存在盲點風險。其次，由于汽車前方反饋信息主要為行人大量動態圖像并對汽車和行人進行大量計算，處理速度較慢；并且物理設備需要定期進行維護，且維護要求較高，成本高。此外，汽車自感應裝置需要每輛車進行配備才能在社會層面上進行有效防撞，普適性較低。此外不同汽車安裝裝置存在差異，可操作性較低。因此，本專利技術提出了一種新型有效的行人檢測道釘系統，能夠規避盲點和失效風險，以較低的成本及時的提醒駕駛員注意前方行人，保障行車安全。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統，解決汽車行人防撞問題，提醒駕駛員注意前方行人，保障行車安全。為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統，包括道釘殼體、LED光源模塊、太陽能供電模塊、zigbee通信模塊、單目攝像頭和MCU處理模塊；道釘殼體以每50個道釘節點為一個檢測組，布置在發生行人橫穿的道路兩側采用，道釘機身采用太陽能供電模塊，通過太陽光及道路燈光充電儲能；每組道釘殼體之間，采用zigbee組網進行實時通訊，同步控制燈光信號；單目攝像頭將道路的圖像信號傳遞到MCU處理模塊中，MCU處理模塊通過圖像分析判斷是否有行人在周圍或在道路中，并將對應的燈孔信號通過zigbee傳遞給整個檢測組，并發出對應的燈孔信號；若檢測組中有一個或一個以上的道釘檢測到行人存在，則該檢測組中的道釘殼體閃爍紅光；否則，不發光。可選的，所述道釘殼體間距為5m，單目攝像頭覆蓋角度為90°，可視半徑為8m。可選的，所述太陽能供電模塊中的充電電池為磷酸鐵鋰電池，額定容量為5000mA；材料為單晶硅電板。可選的，所述LED光源模塊采用3顆LED燈管，LED燈管旁邊覆蓋有黃色反光板。可選的，所述MCU處理模塊每間隔2s進行一次檢測識別，zigbee通信模塊每間隔2s進行一次通信，每個道釘節點以2ms的速度依次廣播自身的檢測結果，并接受其余49個道釘節點的傳遞信息；若道釘節點及其余49個道釘節點均未檢測到行人，則繼續進行檢測，否則將控制LED光源閃爍紅光信號，直到所有節點在后續的檢測中不再檢測到行人為止。本專利技術的有益效果在于：1、結構簡單，安裝方便，無需假設地纜線，太陽能供電2、通過多道釘節點的設計，可以完全覆蓋公路兩側的邊線，沒有死角。當行人接近或跨越公路邊界線時便可及時出發警報，提醒司機駕駛安全。3、采用zigbee組網，通信高效，低功耗。4、可以有效地減少因行人橫穿馬路而司機沒有及時觀察到而發生的交通事故。本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。附圖說明為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作優選的詳細描述，其中：圖1為本系統框圖；圖2為道釘節點在公路布置工作圖；圖3為行人偵測效果圖；圖4為道釘殼體圖例一；圖5為道釘殼體圖例二；圖6為系統工作流程圖。具體實施方式以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本專利技術的其他優點與功效。本專利技術還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本專利技術的精神下進行各種修飾或改變。需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本專利技術的基本構想，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利技術的限制；為了更好地說明本專利技術的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。本專利技術實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本專利技術的描述中，需要理解的是，若有術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利技術的限制，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。本專利技術提供一種新型的行人檢測道釘系統，該系統的主要組成部分為：道釘殼體、LED光源模塊、太陽能供電模塊、zigbee通信模塊、單目攝像頭、MCU處理模塊。該系統以每50個道釘節點為一個檢測組，布置在容易發生行人橫穿的道路兩側采用，道釘機身采用太陽能供電模塊，可通過太陽光及道路燈光充電儲能，在夜間也能工作。每組道釘之間，采用zigbee組網進行實時通訊，可以同步控制燈光信號。單目攝像頭將道路的圖像信號傳遞到MCU處理模塊中，模塊通過圖像分析判斷是否有行人在周圍或在道路中，并將對應的燈孔信號通過zigbee傳遞給整個檢測組，并發出對應的燈孔信號。若檢測組中有一個或一個以上的道釘檢測到行人存在，則該組道釘同步閃爍紅光。反之，不發光。該系統結構框圖如圖1所示。道釘系統工作示意如圖2～圖3所示。單側公路節點間距為5m，攝像頭覆蓋角度為90°，可視半徑為8m，道釘組成的檢測系統可以完全覆蓋公路邊界，當有行人接近或越過公路邊界時，便可觸發燈光信號。圖4為道釘殼體圖例一；圖5為道釘殼體圖例二；1、Zigbee通訊模塊說明通過使用Zigbee低功耗模塊，使得它尤其適應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短進一步確保了低能源消耗。該模塊通過MCU控制，可以在50個節點形成組網，當需要發出燈孔信號時，MCU將控制命令通過該模塊發送到組內的其它節點當中。2、電源模塊說明本專利技術選用的太陽能板材料為單晶硅電板，顏色為黑色。單晶硅不僅在強光環境中吸收力強，而且在弱光環境也可以吸收，弱光(比如陰雨天)比多晶硅充電效果要強很多，單晶硅成本較多晶硅高一些。本專利技術選用的可充電電池為磷酸鐵鋰電池，額定容量可達到5000mA。磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，其具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統，其特征在于：包括道釘殼體、LED光源模塊、太陽能供電模塊、zigbee通信模塊、單目攝像頭和MCU處理模塊；/n道釘殼體以每50個道釘節點為一個檢測組，布置在發生行人橫穿的道路兩側采用，道釘機身采用太陽能供電模塊，通過太陽光及道路燈光充電儲能；/n每組道釘殼體之間，采用zigbee組網進行實時通訊，同步控制燈光信號；/n單目攝像頭將道路的圖像信號傳遞到MCU處理模塊中，MCU處理模塊通過圖像分析判斷是否有行人在周圍或在道路中，并將對應的燈孔信號通過zigbee傳遞給整個檢測組，并發出對應的燈孔信號；若檢測組中有一個或一個以上的道釘檢測到行人存在，則該檢測組中的道釘殼體閃爍紅光；否則，不發光。/n

【技術特征摘要】
1.基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統，其特征在于：包括道釘殼體、LED光源模塊、太陽能供電模塊、zigbee通信模塊、單目攝像頭和MCU處理模塊；
道釘殼體以每50個道釘節點為一個檢測組，布置在發生行人橫穿的道路兩側采用，道釘機身采用太陽能供電模塊，通過太陽光及道路燈光充電儲能；
每組道釘殼體之間，采用zigbee組網進行實時通訊，同步控制燈光信號；
單目攝像頭將道路的圖像信號傳遞到MCU處理模塊中，MCU處理模塊通過圖像分析判斷是否有行人在周圍或在道路中，并將對應的燈孔信號通過zigbee傳遞給整個檢測組，并發出對應的燈孔信號；若檢測組中有一個或一個以上的道釘檢測到行人存在，則該檢測組中的道釘殼體閃爍紅光；否則，不發光。


2.根據權利要求1所述的基于單目攝像頭的行人檢測道釘系統，其特征在于：所述道釘殼體間距為5m，單目攝像頭覆蓋角度為90°，可視半徑為8m。

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔣思怡，匡思敏，張清悅，陳家楊，龍泳舟，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：重慶;50