Як працює система розпізнавання дорожніх знаків
Зміст
Найбільш поширеною причиною дорожньо-транспортних пригод є перевищення швидкісного режиму. Це призводить не тільки до пошкодження автомобілів, але і до серйозних наслідків для здоров'я водіїв і пасажирів. Однією з систем, розроблених для профілактики ДТП, є система розпізнавання дорожніх знаків, яка допомагає стежити за допустимою швидкістю і регулювати рух транспортного засобу.
Що таке система розпізнавання дорожніх знаків
Розробка призначена для збільшення безпеки на дорогах, а також полегшення процесу водіння. Інженери створюють рішення, які будуть автоматично розпізнавати дорожні знаки, фіксувати інформацію про допустимі швидкостях і обмеженнях, включаючи напрямок руху, наявність перехресть, поїзних перегонів та інших даних.
Чим більше попереджень отримує система від зовнішнього середовища, тим надійніше стає автомобіль і процес водіння. Водієві фізично важко стежити за всіма параметрами дороги, особливо в тривалих поїздках. Програмне рішення здатне вирішити проблему з неуважністю і зменшити вплив людського фактора під час руху.
Розпізнавання дорожніх знаків є однією зі складових, необхідних для безпілотних автомобілів. Машина повинна самостійно визначати розмітку, обмеження, знаки і умови руху.
Призначення і головні функції
Оскільки причиною більшості аварій вважається порушення швидкісного режиму, інженери автомобільних компаній поставили собі за мету викорінити цю проблему. Для цього в машину встановлюється система розпізнавання знаків. Основні функції якої:
- Визначення та підтвердження інформації про дорожні знаки.
- Пошук інформації в базі даних і повідомлення водія.
- Попередження за допомогою світлового або звукового сигналу, якщо швидкість руху не змінюється.
Можливості систем залежать від поколінь розробки. Початкові рішення могли розпізнавати тільки обмежувачі швидкості, заборони на обгін і деякі додаткові знаки. Сучасні системи можуть розшифровувати інформацію про житлових зонах, початку і кінці населеного пункту, наприкінці зони обмежень, в'їзд заборонений і багато іншого.
Системи знаходяться на початковому етапі розвитку, що позначається на точності виявлення знаків і їх розшифровці. Також існує поняття сліпих зон, коли датчики не можуть вважати інформацію.
Конструктивні елементи системи
Система працює на основі складного апаратно-програмного комплексу. Стандартні елементи конструкції:
- Відеокамера - розташована, як правило, на вітровому склі і призначена для виявлення дорожніх знаків.
- Блок управління - приймає інформацію з камери, обробляє образи і шукає збіги з базою даних. Якщо виявлено обмеження, інформація передається на дисплей.
- Дисплей для виведення інформації - призначений для відображення кінцевої інформації щодо швидкісного обмеження, особливостей руху на ділянці шляху. Якщо водій не реагує на повідомлення системи, з'являються звукові або світлові сигнали.
Особливі вимоги пред'являються до якості зйомки камери. Автомобіль рухається на високій швидкості, тому для розпізнавання об'єктів потрібна хороша оптика з високим дозволом картинки.
Логіка і принцип роботи
Покроковий опис логіки виявлення об'єктів:
- Камера аналізує навколишнє середовище і зчитує дані про дорожні знаки.
- Система виявляє форму, схожу на знак.
- Розпізнавання кольору і наявності додаткових символів.
- Пошук відповідностей в базі даних.
- Інформування водія через дисплей.
Послідовність розпізнавання типу знака:
- Визначення форми: коло, прямокутник, квадрат.
- Аналіз колірної гами.
- Зчитування символів або написів на знаку.
- Порівняння фактичної швидкості з допустимою.
Якщо швидкість руху перевищує обмеження на ділянці дороги, система повідомляє водія. В інших випадках на дисплеї просто з'являється інформація про швидкісний режим.
Схожі розробки у різних автовиробників
Розробкою систем розпізнавання знаків займається більшість сучасних компаній. Назви рішень від різних виробників:
- Допомога з обмеженням швидкості від Mercedes-Benz.
- Інформація про дорожній знак від Volvo.
- Розпізнавання дорожніх знаків (TSR) зустрічається в таких авто, як Audi, Ford, BMW, Volkswagen.
- Опель Око від однойменного виробника.
Відмінність систем полягає в якості використовуваного обладнання та логіки роботи алгоритмів розпізнавання об'єктів на дорозі.
Переваги і недоліки
Використання систем розпізнавання знаків характеризується рядом переваг:
- Стеження за допустимою швидкістю руху.
- Збільшення безпеки автомобіля, зниження ймовірності аварій.
- Підвищення комфорту використання транспортного засобу.
З ключових недоліків необхідно виділити проблеми розпізнавання знаків в сліпих зонах, особливо коли вони встановлені з порушеннями. З розвитком програмних рішень водій отримуватиме рекомендації не тільки щодо швидкості, але і правил безпечного руху.
