模型(HMM)建立駕駛員預(yù)測模型，能夠準(zhǔn)確地預(yù)測前方車輛駕駛?cè)说鸟{駛行為。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明視頻處理器硬件平臺(tái)配線示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明視頻處理器硬件平臺(tái)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4為本發(fā)明視頻處理器硬件平臺(tái)電路示意圖。
[0037]圖中標(biāo)記:I為道路環(huán)境采集攝像頭，2為前車行駛信息采集攝像頭，3為視頻處理器硬件平臺(tái)，4為道路環(huán)境采集攝像頭視頻線，5為前車行駛信息采集攝像頭視頻線，6為道路環(huán)境采集攝像頭視頻線輸入凹槽，7為前車行駛信息采集攝像頭視頻線輸入凹槽，8為長方體外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明提出了一種前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測系統(tǒng)，該前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測系統(tǒng)由道路環(huán)境采集攝像頭1、前車行駛信息采集攝像頭2和一個(gè)視頻處理器硬件平臺(tái)3組成。道路環(huán)境采集攝像頭I負(fù)責(zé)采集道路環(huán)境中的信號(hào)燈、道路指示標(biāo)志。前車行駛信息采集攝像頭2負(fù)責(zé)采集前向車輛、前向車輛尾燈、前向車輛相鄰車道內(nèi)車輛。視頻處理器硬件平臺(tái)3由兩個(gè)視頻處理器組成，分別負(fù)責(zé)處理道路環(huán)境中信號(hào)燈和道路指示標(biāo)志信息和前向車輛運(yùn)行相關(guān)視頻信息。通過對道路環(huán)境參數(shù)、前向車輛行駛參數(shù)以及前向車輛相鄰車道內(nèi)車輛信息的分析，建立前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)對前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為進(jìn)行預(yù)測。
[0039]本發(fā)明針對所獲取車輛運(yùn)行軌跡點(diǎn)序列的不完整及噪聲干擾，還提出一種基于軌跡長度的去除不完整軌跡序列方法。針對前向車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)辨識(shí)主因子無法通過傳感器直接提取的問題，基于具有時(shí)間先后關(guān)系的車輛運(yùn)行軌跡點(diǎn)序列特征，還提出一種車輛運(yùn)行軌跡點(diǎn)序列極坐標(biāo)的車輛運(yùn)行軌跡特征值表示方法，根據(jù)視頻幀采樣時(shí)間間隔和極坐標(biāo)車輛運(yùn)行軌跡點(diǎn)序列計(jì)算出前向車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)。本發(fā)明以前向車輛極徑、前向車輛極角、前向車輛左轉(zhuǎn)向燈、前向車輛右轉(zhuǎn)向燈、前向車輛剎車燈、信號(hào)燈紅燈、信號(hào)燈綠燈、信號(hào)燈黃燈、道路左轉(zhuǎn)向標(biāo)志、道路右轉(zhuǎn)向標(biāo)志、道路直行標(biāo)志作為辨識(shí)主因子，以前向車輛駕駛員制動(dòng)行為、左轉(zhuǎn)向行為、右轉(zhuǎn)向行為、左換道行為、右轉(zhuǎn)換道行為發(fā)生的概率作為輸出，構(gòu)建基于HMM的前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測模型。
[0040]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0041]下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明的構(gòu)思、具體工作過程行清楚完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0042]如圖1至圖4所示，本發(fā)明提出的一種前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測系統(tǒng)由道路環(huán)境采集攝像頭1、前車行駛信息采集攝像頭2和一個(gè)視頻處理器硬件平臺(tái)3組成。
[0043]所述道路環(huán)境采集攝像頭:采用CCD車載影像夜視攝像頭，安裝在車輛前擋風(fēng)玻璃上，負(fù)責(zé)采集道路環(huán)境中信號(hào)燈、道路指示標(biāo)志。
[0044]所述前車行駛信息采集攝像頭:采用CCD車載影像夜視攝像頭，安裝在車輛前擋風(fēng)玻璃上，負(fù)責(zé)采集前向車輛、前向車輛尾燈、前向車輛相鄰車道內(nèi)車輛。
[0045]所述視頻處理器硬件平臺(tái):有I個(gè)長方體的外殼，作為視頻處理器硬件平臺(tái)外殼8，在視頻處理器硬件平臺(tái)外殼8上方設(shè)有I個(gè)道路環(huán)境采集攝像頭視頻線輸入凹槽6和I個(gè)前車行駛信息采集攝像頭視頻線5輸入凹槽7。
[0046]在視頻處理器硬件平臺(tái)外殼8內(nèi)設(shè)有I個(gè)視頻處理電路板。該視頻處理電路板由第一視頻解碼電路、第一視頻處理電路、第二視頻解碼電路、第二視頻處理電路組成。
[0047]該視頻處理電路板上的第一視頻解碼電路上設(shè)有I個(gè)道路環(huán)境采集攝像頭視頻線輸入接口，通過道路環(huán)境采集攝像頭視頻線4與道路環(huán)境采集攝像頭I相連，該道路環(huán)境采集攝像頭視頻線輸入接口位于視頻處理器硬件平臺(tái)外殼8上方的道路環(huán)境采集攝像頭視頻線輸入凹槽7處。
[0048]該視頻處理電路板上的第一視頻處理電路由第一視頻處理器DM6437及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)對道路環(huán)境采集攝像頭采集的視頻信息進(jìn)行處理。
[0049]該視頻處理電路板上的第二視頻解碼電路上設(shè)有I個(gè)前車行駛信息采集攝像頭視頻線輸入接口，通過前車行駛信息采集攝像頭視頻線5與前車行駛信息采集攝像頭2相連，該前車行駛信息采集攝像頭視頻線輸入接口位于視頻處理器硬件平臺(tái)外殼上方的前車行駛信息采集攝像頭視頻線輸入凹槽7處。
[0050]該視頻處理電路板上的第二視頻處理電路由第二視頻處理器DM6437及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)對前車行駛信息采集攝像頭采集的視頻信息進(jìn)行處理，同時(shí)通過前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測模型對前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為進(jìn)行預(yù)測。
[0051]該視頻處理電路板上的電源電路負(fù)責(zé)將車載12V電源轉(zhuǎn)換為視頻處理器所需3.3V、1.8V、1.2V電源，為系統(tǒng)供電。
[0052]該視頻處理電路板上的第一視頻解碼電路由第一視頻解碼芯片TVP5150及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)將道路環(huán)境采集攝像頭采集的信號(hào)燈、道路指示標(biāo)志等模擬視頻信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，輸出到第一視頻視頻處理器DM6437，由第一視頻視頻處理器DM6437對視頻圖像進(jìn)行處理。
[0053]該視頻處理電路板上的第一視頻處理電路由第一 DDR2存儲(chǔ)器MT47H64M16BT、第一FLASH存儲(chǔ)器SG29GL256N及第一視頻處理器DM6437組成。第一 DDR2存儲(chǔ)器MT47H64M16BT用于存儲(chǔ)道路環(huán)境信息采集算法中的數(shù)據(jù)，第一 FLASH存儲(chǔ)器SG29GL256N用于存儲(chǔ)道路環(huán)境信息采集算法程序，第一視頻處理器DM6437負(fù)責(zé)對道路環(huán)境采集攝像頭采集的視頻信息進(jìn)行處理。
[0054]該視頻處理電路板上的第二視頻解碼電路由第二視頻解碼芯片TVP5150及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)將前車行駛信息采集攝像頭采集的前向車輛行駛信息模擬視頻信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，輸出到第二視頻視頻處理器DM6437，由第二視頻視頻處理器DM6437對視頻圖像進(jìn)行處理。
[0055]該視頻處理電路板上的第二視頻處理電路由第二 DDR2存儲(chǔ)器MT47H64M16BT、第二FLASH存儲(chǔ)器SG29GL256N及第二視頻處理器DM6437組成。第二 DDR2存儲(chǔ)器MT47H64M16BT用于存儲(chǔ)前向車輛行駛信息采集算法及前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測算法中的數(shù)據(jù)。第二FLASH存儲(chǔ)器SG29GL256N用于存儲(chǔ)前向車輛行駛信息采集算法及前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測算法程序。第二視頻處理器DM6437負(fù)責(zé)對前車行駛信息采集攝像頭采集的前向車輛視頻信息進(jìn)行處理，同時(shí)通過前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測模型對前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為進(jìn)行預(yù)測。
[0056]該視頻處理電路板上的電源電路由LM2940、TPS54310組成，車載12V電源經(jīng)過LM2940芯片，轉(zhuǎn)換為5V電源，5V電源在經(jīng)過3片TPS54310轉(zhuǎn)換為3.3V、1.8V、1.2V電源。其中3.3V為視頻處理器1 口及3.3V系統(tǒng)供電，1.8V為DDR2存儲(chǔ)芯片MT47H64M16BT供電，1.2V為視頻處理器內(nèi)核供電。
[0057]本發(fā)明提出的基于軌跡長度的去除不完整軌跡序列方法如下:
[0058]車輛運(yùn)行軌可以用車輛在多個(gè)視頻幀的質(zhì)心坐標(biāo)點(diǎn)(x，y)來表示。對于前向車輛，設(shè)第i幀時(shí)其質(zhì)心位置的坐標(biāo)為(Xl，yi)，i幀后就可以得到一個(gè)由I個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)組成的初始序列Linitiai ={(xi,yi)，(X2，y2)...，(xi，yi)}，進(jìn)行等幀間隔采樣來獲取車輛的質(zhì)心坐標(biāo)點(diǎn)，那么軌跡序列L就轉(zhuǎn)化為一個(gè)具有時(shí)間先后關(guān)系的點(diǎn)序列。在車輛運(yùn)行軌的跟蹤過程中，統(tǒng)計(jì)所獲取的軌跡序列L上軌跡點(diǎn)的個(gè)數(shù)lo，如果1小于設(shè)定的閾值，則將該序列看作是不完整的軌跡序列，放棄對其進(jìn)行隨后的處理。
[0059]本發(fā)明所述車輛運(yùn)行軌跡點(diǎn)序列極坐標(biāo)特征值表示方法如下:
[0060]視頻中具有時(shí)間先后關(guān)系的車輛運(yùn)行軌跡點(diǎn)序列產(chǎn)生的方向信息和與自車的距離信息可以很好地描述前向車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)，設(shè)在獲取的軌跡點(diǎn)序列1中的某一軌跡點(diǎn)坐標(biāo)為(xi，yi)，通過極坐標(biāo)變換，將該軌跡點(diǎn)坐標(biāo)變換為(Pi, Qi)，其中Pi為車輛極徑，包含了前向車輛與自車的車距相關(guān)信息，Gi為車輛極角，包含了前向車輛相對于自車車輛的方向角信息。根據(jù)采樣時(shí)間間隔和序列Iq中的相鄰兩極坐標(biāo)車輛運(yùn)行軌跡特征值序列值[P1, p1+1]和[，0i+1]，(i e [ I，1-1 ])，即可求得前向車輛運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
[0061]本發(fā)明所述基于HMM的前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為預(yù)測模型如下:
[0062]基于HMM理論，建立前向車輛駕駛員駕駛行為HMM預(yù)測模型λ=(Ν，Μ，π，Α，Β)，其中:
[0063]前向車輛駕駛?cè)笋{駛行為狀態(tài)S:S = (S1，S2，…Sn)，t時(shí)刻所處狀態(tài)為qt，qt E S，本項(xiàng)目狀態(tài)數(shù)N= 5，其中，Si為制動(dòng)行為，S2為左轉(zhuǎn)向行為，S3為右轉(zhuǎn)向行為，S4為左換道行為，Ss為右轉(zhuǎn)換道行為；