智慧型交警手勢識別系統

系統採用先進的動作識別技術提供手勢識別方案,解決交警實際指揮中的重要問題。具有識別可靠性高、速度快、可讀性強等優點。在惡劣天氣或夜間可以起到增加可視距離、保證交警執法安全等作用。

基本介紹

  • 中文名:智慧型交警手勢識別系統
  • 性質:科學
  • 類別:計算機
  • 屬於:智慧型系統
生產背景,系統構成,系統構架,

生產背景

在機動車行駛時經常會遇到如下問題:首先,接近90%的司機不能完全識別交警的指揮手勢含義,造成交警指揮效率降低,行車安全無法保證;其次,在雨雪天氣或夜間行車時,能見度低,交警手勢難以識別;再有,交通管制路段車流量很大時由於車輛阻擋,交警手勢指揮距離有限。針對上述問題我們開發出一種
輔助手段來解決,採用手勢識別系統對交警執法動作進行識別,並在車載或佩戴式顯示屏上清晰顯示出來。這樣司機就可以獲得明確的指揮信息,並及時做出反應,降低事故發生幾率,保護交警安全。

系統構成

手持端(信號採集模組)
採用 MXR9500 採集手部揮動所產生的加速度,加速度相應的模擬量通過nRF24E1 內部的ADC 轉換為 8 位的數字量,並使用 nRF24E1 內部的2401模組 通過 2.4G無線頻段發射出去。 由於 MXR9500 產生的電壓範圍超出了 nRF24E1 上 ADC 的參考電壓,所以採用電阻分壓來降低電壓,隨之而來的誤差將在識別算法中被修正。
手持端採用鋰電池供電,電源管理相對簡單。過流保護板與鋰電池電壓轉換晶片構成穩定電源,再配以相應電容就得到晶片與感測器的電源。充電使用通用充電器直接連線保護電路即可,同時電壓轉換晶片將保護系統晶片不受充電電流影響。
主機(核心處理模組)
採用 nRF24E1 接收手持端傳來的無線信號,經過簡單處理通過串口傳送至 ATmega128 微處理器微處理器將傳來的信號進行軟體算法濾波之後進行識別處理,並對識別數據與資料庫中數據進行比對,最終得出識別結果,通過 IO 口傳遞給掛載在一條匯流排上的下一級晶片。下一級晶片可以是:聲音晶片、車載顯示屏驅動晶片、佩戴式顯示屏驅動晶片或者其他功能擴展模組(如溫度、噪聲、GPRS模組等)。
識別過程中需要處理的數據是加速度在時域中的變化值。手部動作雖然具有規律,但所產生的加速度值會與揮動速度、揮動力度有關係。同一個動作可能存在著多種路徑,所以在識別的時候需要考慮這些不確定因素。
濾波採用簡潔高效的時域濾波法,將時域中一定時間內的數據進行加權平均得出較平滑的波形。之後對波形進行採樣提取特徵值,和資料庫中已存的特徵值進行對比,最終即可識別出動作名稱。
擴展模組
擴展模組包括: 車載顯示屏驅動模組 ; 佩戴式顯示屏驅動模組 ;聲音驅動模組 ;溫度或噪聲採集模組以及其他擴展模組。

系統構架

為了實現手勢識別並將結果顯示在車載螢幕上,所以採用無線信號採集解決方案。為使系統可以擴展更多功能以便接入未來立體信息化交通管理系統,系統採用分工明確的模組化結構。整個構架包括信號採集、信號處理、信號識別、結果顯示及擴展功能部分。
核心為信號識別部分,該部分負責信號的識別,並將識別結果通過一條模擬匯流排傳送給下一級功能模組。

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