警灯闪烁强度控制平台转让专利

申请号 : CN201710418639.5

文献号 : CN107248245B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 张善琴

申请人 : 余姚市菲特塑料有限公司

摘要 :

本发明涉及一种警灯闪烁强度控制平台,包括筒式安装底座、闪烁驱动器、单色光发射设备、雾霾检测设备、CCD传感设备和STM32控制芯片,所述筒式安装底座用于将所述单色光发射设备固定在警车上,所述闪烁驱动器与所述单色光发射设备连接,用于控制所述单色光发射设备的发光模式,所述雾霾检测设备用于检测当前雾霾浓度,所述CCD传感设备用于输出警车周围图像,所述STM32控制芯片分别与所述闪烁驱动器、所述雾霾检测设备以及所述CCD传感设备连接,用于向所述闪烁驱动器发送闪烁控制信号。通过本发明,能够提升警灯的警示效果。

权利要求 :

1.一种警灯闪烁强度控制平台,包括筒式安装底座、闪烁驱动器、单色光发射设备、雾霾检测设备、CCD传感设备和STM32控制芯片,所述筒式安装底座用于将所述单色光发射设备固定在警车上,所述闪烁驱动器与所述单色光发射设备连接,用于控制所述单色光发射设备的发光模式,所述雾霾检测设备用于检测当前雾霾浓度,所述CCD传感设备用于输出警车周围图像,所述STM32控制芯片分别与所述闪烁驱动器、所述雾霾检测设备以及所述CCD传感设备连接,用于向所述闪烁驱动器发送闪烁控制信号;所述闪烁驱动器和所述STM32控制芯片都设置在警车的前端仪表盘内,所述雾霾检测设备设置在警车车体上;

还包括:

所述单色光发射设备发射红色可见光,并具有常亮发光模式、闪亮发光模式和爆闪发光模式;

其中,所述单色光发射设备在所述闪亮发光模式下其发光频率在预设频率范围内;

还包括:

亮度检测设备,设置在警车车顶上、所述CCD传感设备的附近,用于检测并输出实时亮度;

所述雾霾检测设备与所述亮度检测设备连接,用于接收所述实时亮度,并基于所述实时亮度校正所述雾霾检测设备检测出的雾霾浓度,将校正后的雾霾浓度作为实时雾霾浓度输出;

对比度增强设备,与所述CCD传感设备连接,用于接收警车周围图像,对警车周围图像执行对比度增强处理以获得增强图像;

均方差检测设备,用于接收增强图像,基于增强图像的各个像素点的像素值确定增强图像像素值的均方差以作为目标均方差输出;

信噪比检测设备,用于接收增强图像,对增强图像进行噪声分析,以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号,基于主噪声信号、次噪声信号以及增强图像确定增强图像的信噪比以作为目标信噪比输出,还用于对增强图像进行场景判断以确定增强图像内像素点像素值的分布情况,基于所述分布情况对增强图像中每一个像素点进行像素值分析以确定是否为噪声点,将增强图像内各个噪声点组成多个噪声区域,确定每一个噪声区域的面积和形状,并将各个噪声区域的面积汇总以获取噪声区域总面积;

改进型中值滤波设备,分别与均方差检测设备以及信噪比检测设备连接,用于在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时,从省电状态进入工作状态,接收每一个噪声区域的形状,基于每一个噪声区域的形状的几何特征,将每一个噪声区域拆分成多个基准子区域,每一个基准子区域的形状为方形、圆形或线形,对每一个噪声区域,针对其被拆分后的各个基准子区域,选择对应的中值滤波模板分别执行中值滤波,以获得各个子区域滤波图案,并将各个子区域滤波图案组合成滤波后的噪声区域子图像,并将增强图像中的非噪声区域与各个噪声区域子图像组合以获得中值滤波图像;

高斯滤波设备,分别与改进型中值滤波设备、均方差检测设备以及信噪比检测设备连接,用于在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时,从省电状态进入工作状态,接收中值滤波图像并对中值滤波图像进行高斯滤波处理以获得高斯滤波图像;

车体识别设备,分别与雾霾检测设备和高斯滤波设备连接,用于接收高斯滤波图像,基于实时雾霾浓度对高斯滤波图像进行除雾霾处理以获得去雾霾图像,并基于基准车体外形从所述去雾霾图像中进行最近车体检测以从去雾霾图像处分割并获得最近车体子图像;

其中,在增强图像内,多个噪声区域之外的区域为非噪声区域;

其中,增强图像内像素点像素值的分布情况包括针对每一个像素点在增强图像内的所在区域确定该像素点像素值应归属的像素值范围;

其中,所述STM32控制芯片还与所述车体识别设备连接,用于基于最近车体子图像对应的车体目标在所述去雾霾图像中的景深确定并输出最近车距;

其中,所述STM32控制芯片还用于基于所述最近车距确定发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度以控制单色光发射设备按照发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度进行单色光发射。

2.如权利要求1所述的警灯闪烁强度控制平台,其特征在于:

当基准子区域的形状为方形时,每一个基准子区域的大小为3×3像素、5×5像素或7×

7像素,当基准子区域的形状为圆形时,每一个基准子区域的半径为3像素、5像素或7像素,当基准子区域的形状为线形时,每一个基准子区域为一个一维像素集合。

3.如权利要求2所述的警灯闪烁强度控制平台,其特征在于,还包括:

车载硬盘,用于存储所述预设信噪比阈值和所述预设均方差阈值。

4.如权利要求3所述的警灯闪烁强度控制平台,其特征在于:

所述车载硬盘采用橡胶避震。

5.如权利要求3所述的警灯闪烁强度控制平台,其特征在于:

所述车载硬盘采用钢丝避震。

6.如权利要求3所述的警灯闪烁强度控制平台,其特征在于:

所述车载硬盘采用电子避震。

说明书 :

警灯闪烁强度控制平台

技术领域

[0001] 本发明涉及警用设备领域,尤其涉及一种警灯闪烁强度控制平台。

背景技术

[0002] 警灯广泛适用于各种特殊场所作警示标志,也适合于市政、施工作业和监护、救护、抢险工作人员作信号联络和方位指示之用。一般意义上的警灯,主要用于警务用车出警时使用,用于提醒过路车辆和行人闪避,并对抓捕的犯罪份子起到震慑作用,以及给群众安全感,避免即将发生的不法行为产生。
[0003] 现有技术中的警灯的闪烁强度固定,无法根据最近车辆距离进行闪烁强度的自适应调整,更不用说在雾霾严重的天气下自动提高警灯的闪烁强度,导致前方最近车辆无法发现后面的警车,从而无法进行有效躲避。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明提供了一种警灯闪烁强度控制平台,首先,基于实时雾霾浓度对警车前方图像进行除雾霾处理以获得去雾霾图像,并基于基准车体外形从所述去雾霾图像中进行最近车体检测以从去雾霾图像处分割并获得最近车体子图像。基于最近车体子图像对应的车体目标在所述去雾霾图像中的景深确定并输出最近车距,基于所述最近车距确定发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度以控制单色光发射设备按照发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度进行单色光发射。
[0005] 根据本发明的一方面,提供了一种警灯闪烁强度控制平台,所述系统包括筒式安装底座、闪烁驱动器、单色光发射设备、雾霾检测设备、CCD传感设备和STM32控制芯片,所述筒式安装底座用于将所述单色光发射设备固定在警车上,所述闪烁驱动器与所述单色光发射设备连接,用于控制所述单色光发射设备的发光模式,所述雾霾检测设备用于检测当前雾霾浓度,所述CCD传感设备用于输出警车周围图像,所述STM32控制芯片分别与所述闪烁驱动器、所述雾霾检测设备以及所述CCD传感设备连接,用于向所述闪烁驱动器发送闪烁控制信号。
[0006] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述闪烁驱动器和所述STM32控制芯片都设置在警车的前端仪表盘内,所述雾霾检测设备设置在警车车体上。
[0007] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中,还包括:所述单色光发射设备发射红色可见光,并具有常亮发光模式、闪亮发光模式和爆闪发光模式;
[0008] 其中,所述单色光发射设备在所述闪亮发光模式下其发光频率在预设频率范围内。
[0009] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中,还包括:亮度检测设备,设置在警车车顶上、所述CCD传感设备的附近,用于检测并输出实时亮度;
[0010] 所述雾霾检测设备与所述亮度检测设备连接,用于接收所述实时亮度,并基于所述实时亮度校正所述雾霾检测设备检测出的雾霾浓度,将校正后的雾霾浓度作为实时雾霾浓度输出;
[0011] 对比度增强设备,与所述CCD传感设备连接,用于接收警车周围图像,对警车周围图像执行对比度增强处理以获得增强图像;均方差检测设备,用于接收增强图像,基于增强图像的各个像素点的像素值确定增强图像像素值的均方差以作为目标均方差输出;
[0012] 信噪比检测设备,用于接收增强图像,对增强图像进行噪声分析,以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号,基于主噪声信号、次噪声信号以及增强图像确定增强图像的信噪比以作为目标信噪比输出,还用于对增强图像进行场景判断以确定增强图像内像素点像素值的分布情况,基于所述分布情况对增强图像中每一个像素点进行像素值分析以确定是否为噪声点,将增强图像内各个噪声点组成多个噪声区域,确定每一个噪声区域的面积和形状,并将各个噪声区域的面积汇总以获取噪声区域总面积;
[0013] 改进型中值滤波设备,分别与均方差检测设备以及信噪比检测设备连接,用于在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时,从省电状态进入工作状态,接收每一个噪声区域的形状,基于每一个噪声区域的形状的几何特征,将每一个噪声区域拆分成多个基准子区域,每一个基准子区域的形状为方形、圆形或线形,对每一个噪声区域,针对其被拆分后的各个基准子区域,选择对应的中值滤波模板分别执行中值滤波,以获得各个子区域滤波图案,并将各个子区域滤波图案组合成滤波后的噪声区域子图像,并将增强图像中的非噪声区域与各个噪声区域子图像组合以获得中值滤波图像;
[0014] 高斯滤波设备,分别与改进型中值滤波设备、均方差检测设备以及信噪比检测设备连接,用于在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时,从省电状态进入工作状态,接收中值滤波图像并对中值滤波图像进行高斯滤波处理以获得高斯滤波图像;
[0015] 人体识别设备,分别与雾霾检测设备和高斯滤波设备连接,用于接收高斯滤波图像,基于实时雾霾浓度对高斯滤波图像进行除雾霾处理以获得去雾霾图像,并基于基准车体外形从所述去雾霾图像中进行最近车体检测以从去雾霾图像处分割并获得最近车体子图像;
[0016] 其中,在增强图像内,多个噪声区域之外的区域为非噪声区域;
[0017] 其中,增强图像内像素点像素值的分布情况包括针对每一个像素点在增强图像内的所在区域确定该像素点像素值应归属的像素值范围;
[0018] 其中,所述STM32控制芯片还与所述人体识别设备连接,用于基于最近车体子图像对应的车体目标在所述去雾霾图像中的景深确定并输出最近车距;
[0019] 其中,所述STM32控制芯片还用于基于所述最近车距确定发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度以控制单色光发射设备按照发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度进行单色光发射。
[0020] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中:当基准子区域的形状为方形时,每一个基准子区域的大小为3×3、5×5或7×7,当基准子区域的形状为圆形时,每一个基准子区域的半径为3像素、5像素或7像素,当基准子区域的形状为线形时,每一个基准子区域为一个一维像素集合。
[0021] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中,还包括:车载硬盘,与所述滤波切换设备连接,用于存储所述预设信噪比阈值和所述预设均方差阈值。
[0022] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述车载硬盘采用橡胶避震。
[0023] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述车载硬盘采用钢丝避震。
[0024] 更具体地,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述车载硬盘采用电子避震。

附图说明

[0025] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:
[0026] 图1为根据本发明实施方案示出的警灯闪烁强度控制平台的结构方框图。
[0027] 附图标记:1筒式安装底座;2闪烁驱动器;3单色光发射设备;4雾霾检测设备;5CCD传感设备;6STM32控制芯片

具体实施方式

[0028] 下面将参照附图对本发明的警灯闪烁强度控制平台的实施方案进行详细说明。
[0029] 警示灯,顾名思义,起着警示提醒的作用,一般是用来维护道路安全,有效的减少交通安全事故的发生,还可以预防潜在的不安全隐患。一般情况下警示灯通常都用在警车、工程车、消防车、急救车、防范管理车、道路维修车、牵引车、紧急A/S车、机械设备等开发。
[0030] 一般情况下,警示灯是按车种和用处可以提供多样的长度的产品的,有灯罩组合的构造,需要时一边方向的灯罩可以组合复合颜色。此外,警示灯还可以根据光源形式的不同,分为:灯泡转灯、LED闪光、氙气灯管频闪,其中LED闪光形式的是灯泡转灯形式的升级版,使用寿命更长,更节能,更低热。
[0031] 当前的警灯的闪烁强度固定,或者需要采用人工方式进行调整,其工作模式过于呆板,以及过于依赖警务人员的人工操作进行判断,导致警灯的工作效率不高,无法对前方最近车辆起到有效提示的技术效果。为了克服上述不足,本发明搭建了一种警灯闪烁强度控制平台,用于解决上述技术问题。
[0032] 图1为根据本发明实施方案示出的警灯闪烁强度控制平台的结构方框图,所述系统包括筒式安装底座、闪烁驱动器、单色光发射设备、雾霾检测设备、CCD传感设备和STM32控制芯片,所述筒式安装底座用于将所述单色光发射设备固定在警车上,所述闪烁驱动器与所述单色光发射设备连接,用于控制所述单色光发射设备的发光模式,所述雾霾检测设备用于检测当前雾霾浓度,所述CCD传感设备用于输出警车周围图像,所述STM32控制芯片分别与所述闪烁驱动器、所述雾霾检测设备以及所述CCD传感设备连接,用于向所述闪烁驱动器发送闪烁控制信号。
[0033] 接着,继续对本发明的警灯闪烁强度控制平台的具体结构进行进一步的说明。
[0034] 另外,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述闪烁驱动器和所述STM32控制芯片都设置在警车的前端仪表盘内,所述雾霾检测设备设置在警车车体上。
[0035] 在所述警灯闪烁强度控制平台中还可以包括:所述单色光发射设备发射红色可见光,并具有常亮发光模式、闪亮发光模式和爆闪发光模式;
[0036] 其中,所述单色光发射设备在所述闪亮发光模式下其发光频率在预设频率范围内。
[0037] 在所述警灯闪烁强度控制平台中还可以包括:亮度检测设备,设置在警车车顶上、所述CCD传感设备的附近,用于检测并输出实时亮度;
[0038] 所述雾霾检测设备与所述亮度检测设备连接,用于接收所述实时亮度,并基于所述实时亮度校正所述雾霾检测设备检测出的雾霾浓度,将校正后的雾霾浓度作为实时雾霾浓度输出;
[0039] 对比度增强设备,与所述CCD传感设备连接,用于接收警车周围图像,对警车周围图像执行对比度增强处理以获得增强图像;均方差检测设备,用于接收增强图像,基于增强图像的各个像素点的像素值确定增强图像像素值的均方差以作为目标均方差输出;
[0040] 信噪比检测设备,用于接收增强图像,对增强图像进行噪声分析,以获得噪声幅值最大的主噪声信号和噪声幅值次大的次噪声信号,基于主噪声信号、次噪声信号以及增强图像确定增强图像的信噪比以作为目标信噪比输出,还用于对增强图像进行场景判断以确定增强图像内像素点像素值的分布情况,基于所述分布情况对增强图像中每一个像素点进行像素值分析以确定是否为噪声点,将增强图像内各个噪声点组成多个噪声区域,确定每一个噪声区域的面积和形状,并将各个噪声区域的面积汇总以获取噪声区域总面积;
[0041] 改进型中值滤波设备,分别与均方差检测设备以及信噪比检测设备连接,用于在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时,从省电状态进入工作状态,接收每一个噪声区域的形状,基于每一个噪声区域的形状的几何特征,将每一个噪声区域拆分成多个基准子区域,每一个基准子区域的形状为方形、圆形或线形,对每一个噪声区域,针对其被拆分后的各个基准子区域,选择对应的中值滤波模板分别执行中值滤波,以获得各个子区域滤波图案,并将各个子区域滤波图案组合成滤波后的噪声区域子图像,并将增强图像中的非噪声区域与各个噪声区域子图像组合以获得中值滤波图像;
[0042] 高斯滤波设备,分别与改进型中值滤波设备、均方差检测设备以及信噪比检测设备连接,用于在目标信噪比小于等于预设信噪比阈值且目标均方差大于等于预设均方差阈值时,从省电状态进入工作状态,接收中值滤波图像并对中值滤波图像进行高斯滤波处理以获得高斯滤波图像;
[0043] 人体识别设备,分别与雾霾检测设备和高斯滤波设备连接,用于接收高斯滤波图像,基于实时雾霾浓度对高斯滤波图像进行除雾霾处理以获得去雾霾图像,并基于基准车体外形从所述去雾霾图像中进行最近车体检测以从去雾霾图像处分割并获得最近车体子图像;
[0044] 其中,在增强图像内,多个噪声区域之外的区域为非噪声区域;
[0045] 其中,增强图像内像素点像素值的分布情况包括针对每一个像素点在增强图像内的所在区域确定该像素点像素值应归属的像素值范围;
[0046] 其中,所述STM32控制芯片还与所述人体识别设备连接,用于基于最近车体子图像对应的车体目标在所述去雾霾图像中的景深确定并输出最近车距;
[0047] 其中,所述STM32控制芯片还用于基于所述最近车距确定发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度以控制单色光发射设备按照发送给所述闪烁驱动器的闪烁强度进行单色光发射。
[0048] 另外,在所述警灯闪烁强度控制平台中:当基准子区域的形状为方形时,每一个基准子区域的大小为3×3、5×5或7×7,当基准子区域的形状为圆形时,每一个基准子区域的半径为3像素、5像素或7像素,当基准子区域的形状为线形时,每一个基准子区域为一个一维像素集合。
[0049] 在所述警灯闪烁强度控制平台中还可以包括:车载硬盘,与所述滤波切换设备连接,用于存储所述预设信噪比阈值和所述预设均方差阈值。
[0050] 另外,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述车载硬盘可以采用橡胶避震。
[0051] 另外,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述车载硬盘可以采用钢丝避震。
[0052] 另外,在所述警灯闪烁强度控制平台中:所述车载硬盘可以采用电子避震。
[0053] 其中,图像滤波,即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制,是图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。
[0054] 由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善,数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外,在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般,噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现,扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号,噪声表为或大或小的极值,这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上,对图像造成亮、暗点干扰,极大降低了图像质量,影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题:能有效地去除目标和背景中的噪声;同时,能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。
[0055] 常用的图像滤波模式中的一种是,非线性滤波器,一般说来,当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等),传统的线性滤波技术,如傅立变换,在滤除噪声的同时,总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系,常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征,因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。
[0056] 采用本发明的警灯闪烁强度控制平台,针对现有技术中的警灯闪烁强度难以自适应控制的技术问题,通过在现有警灯硬件上集成多个处理器件,实现对警车前方图像进行采集,对采集到的图像进行有效的去雾霾化和前方车辆识别,以获取前方最近车辆距离,并能够基于前方最近车辆距离自动调整警灯闪烁强度。
[0057] 可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。