Zastosowane wykorzystanie technologii M2M: rozwój aplikacji iOS do rozpoznawania znaków drogowych. Cel i zastosowanie systemu rozpoznawania znaków drogowych

Kierując pojazdem, kierowca musi wykonać wiele różnych czynności w zależności od rozwijającej się sytuacji, a co najważniejsze, szybko się to zmienia. Zmiany sytuacji lub odciążenie drogi często nie pozwalają na terminowe śledzenie ustalonych ograniczeń i dobrze, jeśli takie błędy pozostaną bez konsekwencji. Aby ułatwić ten cały proces, producenci samochodów, aby pomóc kierowcy, w niektórych modelach samochodów zainstalowano system rozpoznawania znaków drogowych.

Co to jest?

Używana jest funkcja, taka jak rozpoznawanie znaków drogowych Samochody BMW, Opel, Mercedes-Benz i inne. Tak naprawdę wszystko opiera się na pracy kamery wideo umieszczonej przed lusterkiem wstecznym i skierowanej w kierunku jazdy. Taki system rozpoznawania znaków drogowych działa w następujący sposób – kamera wideo skanuje obszar przed nią.

Wynikowy obraz jest przesyłany do jednostka elektroniczna, gdzie jest rozpoznany i spełnia wymagania wbudowane w urządzenie, żądany symbol jest wyświetlany na tablicy rozdzielczej, czemu czasami towarzyszy sygnał dźwiękowy.


Najczęstszym przedmiotem analiz jest ograniczenie prędkości. Podczas rozpoznawania analizowane są:

• kształt znaku;
• jego kolor;
• wartość napisu (prędkość);
• treść ograniczenia (rodzaj pojazdu, którego to ograniczenie dotyczy, czas i obszar działania);
• rzeczywista prędkość maszyny.

System rozpoznawania znaków drogowych jest stale ulepszany i rozbudowywany, w jego bazie pojawiają się nowe znaki, takie jak zakaz wyprzedzania i Jednokierunkowa... Dla lepszej orientacji w trudnych warunkach meteorologicznych do kamery dołączono szperacz na podczerwień.

Dlaczego to jest dobre, a co jest w tym złego?

Co podobny system rozpoznawanie znaków drogowych może być pomocny dla kierowcy, nie ma wątpliwości. Wszystko, co ułatwia mu pracę, pomaga w zarządzaniu i zapewnia bezpieczeństwo, powinno być oceniane tylko pozytywnie. Nie narzucaj się jednak zbytnio temu urządzeniu. wysokie nadzieje w każdym razie na razie.


Faktem jest, że system często nie jest w stanie poprawnie zidentyfikować znaku. Gdy jest zaśmiecony, krzywo zainstalowany lub słabo czytelny, urządzenie po prostu go nie widzi. Jednocześnie prędkość pojazdu wpływa również na rozpoznawanie obrazu. Im jest wyższy, tym gorzej lub z większe opóźnienie taki produkt zaczyna działać.

Nie zapomnij też o fałszywych alarmach. Zdarzały się przypadki, gdy obrazy nakładały się na inne pojazdy poruszające się w kierunek mijania(w autobusach, ciężarówkach), są odbierane przez system jako ograniczenia, a jednocześnie wydaje odpowiednie ostrzeżenie.

Urządzenie, takie jak system, który rozpoznaje znaki drogowe bez wątpienia może być uważany za przydatny w samochodzie, ale nie należy na nim zbytnio polegać. W każdym razie kierowca jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo ruchu i będzie musiał zapłacić grzywnę za przekroczenie prędkości.

W nowoczesnych megamiastach roi się od duża ilość samochody. Z tego powodu każdy odwiedzający ma wiele trudności i kłopotów, aż do wypadku drogowego. Faktem jest, że nie wszyscy znają specyfikę miasta, gdzie znajdują się znaki drogowe i co one oznaczają. Do podobne sytuacje inżynierów i opracowali system rozpoznawania znaków drogowych. Teraz kierowca nie musi się zbytnio rozglądać, podążać za wszystkimi znakami drogowymi.

Co to za system?

Aby ułatwić życie kierowcom, inżynierowie wymyślili dość ciekawy system do rozpoznawania znaków drogowych. Jego głównym zadaniem jest ostrzeganie kierowcy o zbliżającym się znaku drogowym, skrzyżowaniu i tak dalej. Teraz nie będziesz miał żadnych problemów i trudności z brakującą postacią.

Warto zauważyć, że nazwa systemu może się nieznacznie różnić, wszystko zależy od producenta i charakterystyki widzenia. Ale ogólnie jest skrót TSR co oznacza Odzyskiwanie grzechów drogowych ... Używane przez producentów takich jak, , i wiele innych.

DO mała cecha powinien obejmować firmę Opel ... Faktem jest, że system rozpoznawania znaków zostaje natychmiast zaimplementowany w kompleksie Oko Opla , co jest dość wygodne i praktyczne. W 2010 roku podobny system otrzymał dużą liczbę pozytywne opinie nie tylko od ekspertów, ale także zwykli kierowcy... W ciągu całego istnienia systemu zmniejszyła się liczba wypadków drogowych. System obejmuje nie tylko rozpoznawanie znaków i pieszych, ale także automatyczne parkowanie.

Co do firmy Mercedes-Benz , to tutaj system ma osobliwość w ograniczeniu tryb prędkości... Teraz kierowca nie będzie w stanie przekroczyć przepisanej prędkości nawet o kilka kilometrów. Eksperci zauważają, że system może być niezależny lub stanowić część całego kompleksu ochrony i prewencji.

Z czego składa się system

Na szczególną uwagę zasługują komponenty systemu, z których się składa. Prawie każdy producent korzysta z poniższej listy:

· Kamera wideo zainstalowana na przedniej szybie;

· Centralna jednostka sterująca;

· Wyświetlacz do wyświetlania informacji.

Oczywiście listę można uzupełnić, wszystko zależy od producenta i jego życzeń. Eksperci zauważają, że takie rozmieszczenie kamery na wysokości głowy kierowcy jest optymalne. Rzeczywiście, dzięki takiemu podejściu, system bez specjalna praca odczytuje informacje i przekazuje je na wyświetlacz pojazdu. Kamera wykonana jest przy użyciu wysokiej jakości optyki, materiałów i technologii.

W sumie istnieją dwie generacje systemu:

· Pierwsza tylko informuje kierowcę o zbliżającym się znaku. Jest w stanie rozpoznać znak ograniczenia prędkości, zakazu wyprzedzania;

· Druga, oprócz odczytania informacji, pokazuje, co i gdzie dokładnie naruszył kierowca. Potrafi rozpoznać znak drogowy bez zatrzymywania się, zakazany, obszar mieszkalny, początek i koniec osiedla oraz zalety ruchu.

Jeśli chodzi o drugą generację, inteligentna jednostka sterująca z system operacyjny... System jest aktualizowany, jeśli to konieczne, w celu uzupełnienia liczby znaków.

Jak działa system?

Co do samej zasady pracy, nie ma tu nic skomplikowanego. Głównym z nich jest kamera, która jest zainstalowana przednia szyba... Filmuje całą drogę kierowcy, o każdej porze roku i dnia. Kamera jest zamontowana po stronie pasażera i na górze kierowcy. Lokalizacja może się różnić w zależności od warunków ruchu. Kamera jest w stanie rozpoznać pasażerów, co jest całkiem wygodne.

Otrzymane informacje przekazywane są do jednostki centralnej pojazdu. Dalsze działania różnią się w zależności od pokolenia. Jeżeli kierowca posiada tylko pierwszą generację, to dokonuje porównania z bazą i wystawia znak na wyświetlaczu. Jeżeli druga generacja, to oprócz wystawienia znaku i porównania z daną bazą, kierowca otrzymuje pełna informacja o możliwym naruszeniu. Dzięki takiemu podejściu możesz od razu zrozumieć, czy będziesz musiał wydać pieniądze na grzywnę, czy nie.

Eksperci zauważają, że nowoczesny system Rozpoznawanie postaci zapamiętuje kilka czynności naraz. Faktem jest, że obecnie istnieje wiele długotrwałych znaków. Jeśli nie zostanie to wzięte pod uwagę, pojawi się wiele problemów.

Wielu tak mówi następne pokolenie system będzie mógł nie tylko odczytywać znaki, ale także korzystać z przepisów ruchu drogowego, udzielać zaleceń w niektórych sytuacjach. Będzie to konieczne dla początkujących, którzy dopiero co wsiedli za kierownicę pojazdu.

Wniosek

System rozpoznawania znaków jest bardzo popularny. Ułatwia życie kierowcom, pomaga zapobiegać nieprzyjemnym sytuacjom.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Podobne dokumenty

Warunki drogowe jako czynnik niezawodności kierowcy. Ocena wpływu, jakości, poprawności montażu oraz zawartości informacyjnej znaków drogowych i innych konstrukcji na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Cel i klasyfikacja znaków drogowych.

praca dyplomowa, dodana 12.11.2009 r.


Cechy i formy orientacji tras w miastach. Montaż znaków na skrzyżowaniach na jednym poziomie. Zasady umieszczania i projektowania znaków drogowych indywidualny projekt... Układ i obliczanie niestandardowych znaków projektowych.

praca semestralna, dodana 12.08.2008


ogólna charakterystyka znaki drogowe: ostrzegawcze, priorytetowe, zakazujące, nakazujące, informacyjne, służbowe i znaki Dodatkowe informacje... Analiza wydajności pracy środki techniczne organizacja ruchu na skrzyżowaniu.

praca semestralna, dodana 19.12.2011


zasady przekraczania skrzyżowań, przejście dla pieszych lub inny odcinek drogi. Badanie znaków drogowych dla kierowców Pojazd... Regulacja sygnalizacji świetlnej na drogach. Znaczenie w mieście przejść naziemnych i podziemnych dla pieszych.

prezentacja dodana 14.02.2014


Badanie warunki drogowe i wzorców ruchu na miejscu wypadku. Mechanizm rozwoju wypadków drogowych według wersji uczestnicy wypadku drogowego... Wyznaczenie prędkości pojazdu przed hamowaniem oraz minimalnej dopuszczalnej odległości między pojazdami.

praca semestralna, dodana 03.01.2010


Rodzaje pasy drogowe... Zapłata parametry geometryczne... Wyliczenie i uzasadnienie stosowania oznaczeń na projektowanym węźle. Wyliczenie i uzasadnienie użycia oznaczeń na projektowanym węźle. Zasady używania znaków drogowych, oznaczeń.

praca semestralna, dodana 21.06.2010


Metoda identyfikacji niebezpiecznych odcinków drogi na podstawie analizy danych o wypadkach drogowych (RTA). Metoda wskaźnika wypadkowości. Główny rodzaje wypadków... Analiza głównych charakterystyk warunków drogowych i stanu eksploatacyjnego dróg.

praca semestralna, dodana 10.08.2014

Iwan Ożiganow 9 lipca 2013 r.

Przyszłość rynku oprogramowanie oraz aplikacje mobilne w szczególności ściśle związane z stosowane zastosowanie Technologie M2M umożliwiające wdrażanie nowych ciekawe pomysły i wdrażać bardziej zaawansowane rozwiązania w wielu różnych obszarach: bezpieczeństwo, zdalny nadzór wideo, automatyka przemysłowa, elektronika użytkowa i inne.

W 2014 roku Apple planuje uruchomić iOS in the Car, platformę mobilną, która umożliwia korzystanie z urządzeń iOS poprzez interfejs samochodowy, a nasz zespół pracuje obecnie nad prototypową aplikacją asystenta kierowcy na urządzenia z systemem iOS.

Przegląd projektu

Ideą projektu jest dodanie funkcji nawigatora, „inteligentnego rejestratora wideo” do możliwości urządzeń z systemem iOS. Zadanie obecny stan- opracowanie prototypowej aplikacji, która nie tylko rejestruje zdarzenia drogowe, jak zwykły rejestrator, ale także rozpoznaje napotkane znaki drogowe, ostrzegając o nich kierowcę. Funkcja ostrzegania jest ważna, ponieważ często kierowcy nie mają czasu, aby zauważyć znak lub szybko zapomnieć, który ostatni znak lub sekwencję mijanych znaków.

Opracowując prototyp ograniczyliśmy się do znaków zakazu - okrągłych znaków z czerwoną obwódką na białym tle. W przyszłości planujemy dodać kolejne znaki, wdrożyć stale aktualizowaną bazę drogową i drogową, wspólną dla wszystkich urządzeń korzystających z aplikacji i wiele więcej.

Zasada działania: kamera wideo telefonu przechwytuje strumień wideo o rozdzielczości 1920×1080, powstałe klatki są analizowane i rozpoznawane, po rozpoznaniu znaku wyzwalane jest określone zdarzenie: dać sygnał ostrzegawczy kierowcy, dodać informacje do bazy danych dróg itp.

Zadanie można z grubsza podzielić na dwa etapy:

• Segmentacja kolorów obrazu
• Rozpoznawanie znaków

Etap 1. Segmentacja kolorystyczna obrazu

Zrób zdjęcie. Poszukiwanie czerwieni i bieli

Unikalną cechą znaków zakazu jest okrąg z przewagą biały i czerwony kontur, aby zidentyfikować te znaki na obrazach. Po otrzymaniu kadru z aparatu w formacie RGB przycinamy obraz 512 na 512 (ryc. 1) i wybieramy na nim kolory czerwony i biały, odrzucając wszystkie pozostałe.

W przypadku lokalizacji kolorów - definicji elementów określonego koloru - format RGB jest bardzo niewygodny, ponieważ czysta czerwień jest z natury bardzo rzadka, ale prawie zawsze zawiera domieszki innych kolorów. Ponadto kolor zmienia odcień i jasność w zależności od oświetlenia. Na przykład o wschodzie i zachodzie słońca wszystkie przedmioty przybierają czerwony odcień; Zmierzch i zmierzch również dają własne odcienie.

Ryż. jeden... Obraz w formacie RGB o rozmiarze 512 x 512, wpisujący dane wejściowe algorytmu.

Jednak na początku próbowaliśmy rozwiązać problem przy użyciu oryginalnego formatu RGB. Aby podświetlić kolor czerwony ustawiamy górny i dolny próg: R>0,7 oraz G i B< 0,2. Но модель оказалась не очень удобной, т.к. значения цветовых каналов сильно зависели от освещенности и времени суток. Например, значения каналов RGB красного цвета в солнечный и пасмурный дни сильно отличаются.

Dlatego przekonwertowaliśmy model RGB na model kolorów HSV/B, w którym współrzędne kolorów to: Barwa, Nasycenie i Wartość/Jasność.

Model HSV / B jest zwykle reprezentowany przez kolorowy cylinder (ryc. 2). Jest to wygodne, ponieważ odcienie koloru są w nim tylko niezmienne różne rodzaje oświetlenie i cienie, co w naturalny sposób upraszcza zadanie podkreślenia pożądanego koloru na obrazie, niezależnie od warunków takich jak pora dnia, pogoda, cień, pozycja słońca itp.

Kod cieniowania do przejścia z RGB do HSV/B:

Zmienna wysoka vec2 textureCoordinate; precyzyjna wysoka pływak; jednolity sampler Źródło 2D; void main () (vec4 RGB = texture2D (Źródło, textureCoordinate); vec3 HSV = vec3 (0); float M = min (RGB.r, min (RGB.g, RGB.b)); HSV.z = max ( RGB.r, max (RGB.g, RGB.b)); float C = HSV.z - M; if (C! = 0.0) (HSV.y = C / HSV.z; vec3 D = vec3 ((( (HSV.z - RGB) / 6.0) + (C / 2.0)) / C); jeśli (RGB.r == HSV.z) HSV.x = Db - Dg; w przeciwnym razie jeśli (RGB.g == HSV. z) HSV.x = (1,0 / 3,0) + Dr - Db; w przeciwnym razie, jeśli (RGB.b == HSV.z) HSV.x = (2,0 / 3,0) + Dg - Dr; jeśli (HSV.x)< 0.0) { HSV.x += 1.0; } if (HSV.x >1,0) (HSV.x - = 1,0;)) gl_FragColor = vec4 (HSV, 1); )

Ryż. 2... Kolorowy cylinder HSV/B.

Aby wyróżnić kolor czerwony, rysujemy trzy przecinające się płaszczyzny, które tworzą obszar w cylindrze koloru HSV/B odpowiadający kolorowi czerwonemu. Podkreślenie koloru białego jest prostsze, ponieważ kolor biały znajduje się w centralnej części cylindra i wystarczy wskazać próg wzdłuż promienia (oś S) i wysokości (oś V) cylindra, które tworzą obszar odpowiadający kolorowi białemu.

Kod modułu cieniującego, który wykonuje tę operację:

Zmienna wysoka vec2 textureCoordinate; precyzyjna wysoka pływak; jednolity sampler Źródło 2D; // parametry definiujące plane const float v12_1 = 0.7500; const float s21_1 = 0,2800; const float sv_1 = -0,3700; const float v12_2 = 0,1400; const float s21_2 = 0,6000; const float sv_2 = -0,2060; const float v12_w1 = -0,6; const float s21_w1 = 0,07; const float sv_w1 = 0,0260; const float v12_w2 = -0,3; const float s21_w2 = 0,0900; const float sv_w2 = -0.0090; void main () (vec4 valueHSV = texture2D (Source, textureCoordinate); float H = wartośćHSV.r; float S = wartośćHSV.g; float V = wartośćHSV.b; bool fR = (((H> = 0,75 && -0,81 * H-0,225 * S + 0,8325<= 0.0) || (H <= 0.045 && -0.81*H+0.045*V-0.0045 >= 0,0)) && (v12_1 * S + s21_1 * V + sv_1> = 0,0 && v12_2 * S + s21_2 * V + sv_2> = 0,0)); pływak R = pływak (fR); float B = float (! fR && v12_w1 * S + s21_w1 * V + sv_w1> ​​​​= 0.0 && v12_w2 * S + s21_w2 * V + sv_w2> = 0.0); gl_FragColor = vec4 (R, 0.0, B, 1.0); )

Wynik modułu cieniującego, który podkreśla kolory czerwony i biały na obrazie 512 x 512 pokazano na ryc. 2. Jednak, jak pokazują eksperymenty obliczeniowe, dla dalsza praca warto obniżyć rozdzielczość obrazu do 256 na 256, ponieważ zwiększa to produktywność i praktycznie nie wpływa na jakość lokalizacji znaków.

Ryż... 3. Obraz czerwono-biały.

Znajdowanie kręgów na obrazie

Większość metod wyszukiwania okręgów działa z obrazami binarnymi. Dlatego czerwono-biały obraz uzyskany w poprzednim kroku należy przekonwertować do postaci binarnej. W naszej pracy oparliśmy się na tym, że na zakazie znaków biały kolor tła graniczy z czerwonym obrysem znaku i opracowaliśmy algorytm dla shadera, który szuka takich obramowań na czerwono-białym obrazku i zaznacza piksele obramowania jako 1, a nie na granicy pikseli - 0.

Algorytm działa w następujący sposób:

• sąsiednie piksele każdego czerwonego piksela obrazu są skanowane;
• jeśli zostanie znaleziony co najmniej jeden biały piksel, oryginalny czerwony piksel jest oznaczony jako granica.

W ten sposób otrzymujemy obraz czarno-biały (256 x 256), w którym tło wypełnione jest czernią, a domniemane koła - białym (ryc. 4a).

Ryż. 4a... Obraz binarny z czerwonymi i białymi obramowaniami.

Aby zmniejszyć liczbę fałszywych punktów, warto zastosować morfologię (ryc. 4b).

Ryż. 4b... Ten sam obraz, ale po zastosowaniu morfologii.

Następnie na wynikowym obrazie binarnym musisz znaleźć koła. Najpierw zdecydowaliśmy się na użycie metody Hough Circles Transform zaimplementowanej na CPU w bibliotece OpenCV. Niestety, jak pokazują eksperymenty obliczeniowe, ta metoda przeciąża procesor i obniża wydajność do niedopuszczalnego poziomu.

Logicznym wyjściem z tej sytuacji byłoby przeniesienie algorytmu do shaderów GPU, jednak podobnie jak inne metody znajdowania okręgów na obrazach, metoda Huff nie pasuje dobrze do paradygmatu podejścia shaderowego. Musieliśmy więc sięgnąć po bardziej egzotyczną metodę znajdowania okręgów – metodę Szybkie wyszukiwanie okręgi za pomocą par gradientów (szybkie wykrywanie okręgów za pomocą wektorów par gradientów), co pokazuje więcej wysoka wydajność na procesorze.

Główne etapy Ta metoda następujące:

1 ... Dla każdego piksela obrazu binarnego wyznaczany jest wektor charakteryzujący kierunek gradientu jasności w danym punkcie. Te obliczenia są wykonywane przez moduł cieniujący, który implementuje operator Sobela:

Zmienna wysoka vec2 textureCoordinate; precyzyjna wysoka pływak; jednolity sampler Źródło 2D; jednolite przesunięcie pływające; void main () (vec4 center = texture2D (źródło, textureCoordinate); vec4 NE = texture2D (source, textureCoordinate + vec2 (Offset, Offset)); vec4 SW = texture2D (source, textureCoordinate + vec2 (-Offset, -Offset)) ;vec4 NW = texture2D (Źródło, textureCoordinate + vec2 (-Offset, Offset)); vec4 SE = texture2D (Źródło, textureCoordinate + vec2 (Offset, -Offset)); vec4 S = texture2D (Źródło, textureCoordinate + vec2 (0, -Offset)); vec4 N = texture2D (źródło, textureCoordinate + vec2 (0, Offset)); vec4 E = texture2D (source, textureCoordinate + vec2 (Offset, 0)); vec4 W = texture2D (source, textureCoordinate + vec2 ( -Offset, 0)); gradient vec2; gradient.x = NE.r + 2.0 * Er + SE.r - NW.r - 2.0 * Wr - SW.r; gradient.y = SW.r + 2.0 * Sr + SE.r - NW.r - 2.0 * Nr - NE.r; float gradMagnitude = długość (gradient); float gradX = (gradient.x + 4.0) /255.0; float gradY = (gradient.y + 4.0) /255.0; gl_FragColor = vec4 (gradMagnitude, gradX, gradY, 1.0);)

Wszystkie niezerowe wektory są pogrupowane według kierunku. Ze względu na dyskretność obrazu binarnego uzyskuje się łącznie 48 kierunków, czyli 48 grup.

2 ... Grupy szukają par przeciwnie skierowanych wektorów V1 i V2, na przykład 45 stopni i 225. Dla każdej znalezionej pary sprawdzane są następujące warunki (rys. 5):

• kąt beta jest mniejszy niż pewien próg
• odległość między punktami P1 i P2 jest mniejsza niż określona maksymalna średnica okręgu i większa niż minimalna.

Jeżeli te warunki są spełnione, to przyjmuje się, że punkt C, będący środkiem odcinka P1P2, jest założonym środkiem okręgu. Ponadto ten punkt C jest umieszczony w tak zwanym akumulatorze.

3 ... Bateria to trójwymiarowa tablica 256 x 256 x 80. Pierwsze dwa wymiary (256 x 256 - wysokość i szerokość obrazu binarnego) odpowiadają założonym środkom kół, a trzeci wymiar (80) reprezentuje możliwe promienie kół (maksymalnie 80 pikseli). W ten sposób każda para gradientów akumuluje odpowiedź w pewnym punkcie odpowiadającym założonemu środkowi okręgu o określonym promieniu.

Ryż. 5... Para wektorów V1-V2 i zakładany środek okręgu C.

4 ... Ponadto w akumulatorze poszukiwane są centra, w których odpowiedziały co najmniej 4 pary wektorów o różnych kierunkach, np. pary 0 i 180, 45 i 225, 90 i 270, 135 i 315. Centra blisko siebie łączą się. Jeśli kilka centrów okręgów z różne promienie, wtedy te centra są również łączone i przyjmowany jest promień maksymalny.

Wynik algorytmu wyszukiwania okręgów pokazano na rys. 6.

Ryż. 6... Zlokalizowane kręgi odpowiadające dwóm zakazanym znakom.

Etap 2. Rozpoznawanie zlokalizowanych znaków

Zlokalizowane na obrazie okręgi, które muszą odpowiadać znakom zakazu, są wycinane i znormalizowane do rozmiaru 28x28 pikseli. Wycięte obrazy są dodatkowo przetwarzane przez operatora Sobla i przekazywane na wejście splotowej sieci neuronowej, uprzednio wytrenowanej na podstawie obrazów znaków zakazu.

O zasadzie działania sieci neuronowych pisaliśmy w jednym z naszych ostatnich projektów dotyczących rozpoznawania numerów kart bankowych. Nasze zadanie wymagało pracy z wielowarstwowymi - konwolucyjnymi - sieciami neuronowymi. Po zakończeniu segmentacji znaku otrzymujemy obraz, który przekazujemy do splotowej sieci neuronowej zbudowanej na podstawie prac Iaina LeCan, Leona Vottu, Yoshua Benjio i Patricka Haffnera. Do trenowania sieci neuronowej przygotowano niewielką bazę obrazów treningowych.

Po rozpoznaniu każdego koła otrzymujemy tablicę prawdopodobieństw takiego lub innego znaku. Nie zawsze da się z dużym prawdopodobieństwem określić znak w jednej ramce, nierozpoznane znaki zostaną dopracowane po przetworzeniu następnej ramki; znak jest uważany za dokładnie rozpoznany, maksymalna wartość prawdopodobieństwa, dla których w tablicy prawdopodobieństw znajdują się powyżej pewnego progu.

Wniosek

Prototypem aplikacji nawigator jest nasz balon próbny w wykorzystaniu technologii M2M iw przyszłości planujemy rozwijać ten kierunek. W najbliższej przyszłości planowane jest wdrożenie rozpoznawania wszystkich rodzajów znaków i rozszerzenie zakresu jasności: dzień, zmierzch, jasne słońce, zachody słońca itp.

Główna trudność zadania rozpoznawania innych rodzajów znaków polega na określeniu kształtów innych niż koło: trójkątów, kwadratów i innych. Dopóki nie mamy ostatecznego rozwiązania, istnieje kilka opcji, każda z własnymi zaletami i wadami. Dlatego jesteśmy bardzo zainteresowani Państwa doświadczeniem w rozwiązywaniu problemów z lokalizacją kolorów, będziemy wdzięczni za rekomendacje i porady.

Stoi przed koniecznością podjęcia wielu decyzji w ciągu minuty. Ponadto należy szczególnie uważnie obserwować sytuację na drodze. Niezwykle trudno jest śledzić ruch samochodów wokół, śledzić oznakowanie autostrady i znaki, właściwe posługiwanie się ich elementami sterującymi. Do tego czasu, gdy kierowca zdobędzie niezbędne doświadczenie i będzie w stanie sprawować pewną kontrolę nad sytuacją podczas jazdy, minie dużo czasu i zawsze istnieje ryzyko wypadku.

Główne przeznaczenie systemu

Należy zauważyć, że większość z nich wynika z niewłaściwego zachowania kierowcy, który nie przestrzega wymaganego ograniczenia prędkości. I to na próżno, skoro wprowadzenie ograniczeń wymyślono z jakiegoś powodu: samochód musi jechać z taką prędkością, aby kierowca miał czas na właściwe zareagowanie na zmiany sytuacji na drodze, samodzielnie wykonując manewr lub hamując awaryjnie. To właśnie sprowokowało rozwój systemów specjalny cel pomoc kierowcy w podejmowaniu decyzji lub regulowaniu jego działań. System rozpoznawania, którego inna nazwa to Traffic Sign Recognition, wyposaża ich modele w większość markowych producentów samochodów, BMW, Volvo itp. Podobne urządzenie w samochodach Marki Opla jest częścią kompleksu Opel Eye. Ten rodzaj rozwoju uważany jest za jedno z najlepszych odkryć w tej dziedzinie bezpieczeństwo motoryzacyjne Dwa tysiące dziesięć. Producenci Mercedes-Benz nazwali swoją instalację do wykrywania znaków drogowych – Speed ​​Limit Assist (co oznacza kontrolę prędkości), a Volvo – RSI (system informacyjny).

Przedstawiony rodzaj technologii jest najważniejszy w kompleksie, który wchodzi w skład kompletu najnowocześniejszych maszyn.

Komponenty systemu

Często każda odmiana rozpoznawania znaków drogowych dowolnego producenta składa się z typowych narzędzi i sprzętu. Wynika to z konieczności funkcjonowania dowolnego tego rodzaju systemu, obecności urządzeń o tym samym charakterze, przedstawionych:

• specjalnie zaprojektowana kamera wideo o wysokiej czułości;
• wyświetlacz lub inny rodzaj urządzenia wyświetlającego informacje z systemu dla właściciela samochodu;
• jednostka sterująca, która wykonuje główną część pracy.

Kamera jest umieszczona w pobliżu szyba przednia wewnątrz salon samochodowy... W wielu modelach, w których taki system jest wbudowany w samochód, kamerę można schować gdzieś pod szybą lub np. w okolicy uszczelki. Kierunek kamery musi być ustawiony tak, aby wyraźnie widziała przestrzeń przed samochodem, w miejscach, gdzie znajdują się znaki drogowe, wzdłuż drogi nieco na prawo od drogi. Następnie nakręcony film trafia do przetwarzania do jednostki sterującej, której mikroprocesor przeprowadza jednoczesną analizę zawartości. Ponadto taka kamera jest wykorzystywana w innych rozwiązaniach z zakresu bezpieczeństwa: w postaci instalacji do wykrywania pieszych na drodze oraz systemu wspomagającego poruszanie się w rzędzie lub wzdłuż pasa o dużym natężeniu ruchu.

Specyfika funkcjonowania

Za pomocą elektronicznej jednostki sterującej Systemy TSR uruchamiany jest specjalny mechanizm, który jest wbudowany w program systemu. Procedury etapowe to:

• w rozpoznawaniu cech kształtu znaku drogowego;
• określenie napisów na tabliczce znamionowej;
• rozpoznanie odcienia koloru znaku;
• sprawdzenie obecności tabliczki informacyjnej.

Rozważmy cechy funkcjonowania tej sekwencji na przykładzie znaków o ograniczeniu prędkości ruchu, aby określić, do jakich systemów rozpoznawania znaków drogowych większości samochodów są skierowane. Przede wszystkim instalacja rozpoznaje znaki, które mają okrągły kształt, po czym połączenie ich odcieni - czerwieni i bieli. Następnie rozpoznawany jest napis na tabliczce, a mianowicie wskaźnik maksimum dopuszczalna wartość prędkość. Ponadto blok analizuje prędkość samego ruchu. konkretny samochód a jeśli są różnice, kierowca otrzymuje sygnał, że na określonym odcinku trasy została przekroczona maksymalna dozwolona prędkość. W przypadku braku naruszeń obraz znaku po prostu pojawia się na wyświetlaczu deski rozdzielczej samochodu, informując w ten sposób kierowcę o rozpoznaniu znaku drogowego.

Innowacją w systemie rozpoznawania znaków drogowych jest wspólne działanie z nawigatorem samochodowym.

Zaawansowane rozpoznawanie znaków drogowych informuje kierowcę nie tylko o ogranicznikach prędkości, ale także o innych znakach regulujących ruch drogowy... Wraz ze znakami zakazu wyprzedzania, indywidualnymi znakami o informacjach dodatkowych, system rozpoznaje znaki wskazujące:

• zakazać ruchu bez zatrzymywania;
• zakaz wjazdu;
• O główna droga(kończąc to);
• o zaletach poruszających się samochodów pas nadjeżdżający lub odwrotnie;
• potrzeba ustępowania;
• o końcu strefy ze wszystkimi ograniczeniami;
• o początku (końcu) ugody;
• o początku (końcu) autostrady;
• wejść do dzielnicy mieszkalnej.

Niektóre znaki pokazane na powyższej liście nie są wyświetlane na wyświetlaczu. Koordynacja informacji o rozpoznawanych znakach następuje z systemem nawigacji i aktualnymi wskaźnikami ruchu maszyny. Docelowo system przekazuje kierowcy informacje o sytuacji na drodze i zapewnia bezpieczną jazdę.

Dlatego ten rodzaj systemu bezpieczeństwa jest niezbędną pomocą dla każdego kierowcy, zarówno doświadczonego, jak i początkującego. Przyczynia się do prawidłowej reakcji właściciela samochodu i podjęcia odpowiedniej decyzji.