篇一：红绿灯
（一）导入
小朋友们，你们喜欢猜谜语吗？（喜欢）那好，咱们今天就先来猜个谜语吧。听好了，有个巨人真神气，圆圆三只大眼睛，十字路口做卫兵，它的命令要执行！（红绿灯）对，我们今天要学习的新课就是《红绿灯，在站岗》。同学们，还记得2008年的北京奥运会市在哪儿举行的吗？对，北京奥运会给全世界的人民留下了非常难忘的印象。大家都想去北京看看，你们想不想去呀？今天我就带大家去北京看看！（出示北京视频）怎么样，同学们，你们心里痒痒了吧？要想去北京玩，那可得有个好导游，我啊，给大家请来了一位神秘的嘉宾当你们的导游，猜猜看，它是谁？
（出示福娃）小朋友们，你们好，我是福娃欢欢！听说你们都喜欢北京，想到北京去玩，那可就找对人了，今天就让我来当你们的导游吧！不过，在出发之前，我要先请大家看一个故事。
1、（出示篮球女孩视频）看完了这个故事，谈谈你的想法和感受。
2、福娃为什么在出发之前带我们看篮球女孩的故事？
3、分小队，准备参加游戏。
（二）创设情境，明理导行
第一站 北京火车站
（出示福娃）小朋友们，我们现在站的地方就是被称为首都迎宾之门的北京火车站，北京火车站有一百多年的历史了呢。游戏的第一关也开始啦，首先要考考大家的眼力。
1、（出示车水马龙的马路画面）马路上车来车往，速度那么快，又没有斑马线，可怎么过去呢？（走地下通道）
2、（分别出示汽车右车灯闪、后车灯闪的画面）那辆小汽车，它右边的车灯一闪一闪，在跟我们说话呢，谁知道这表示什么？（右转）
那如果车子左边的车灯亮了，表示什么呢？（左转）
车子后面的车灯同时亮了，那又表示什么呢？（踩刹车了，车子速度慢了）
3、（出示红绿灯画面）你们知道红灯、绿灯、黄灯分别告诉我们什么吗？
（红灯停，绿灯行，黄灯亮时等一等。）
4、（出示学生在马路边一边走一边看书画面）小朋友们，他这样做会遇到什么样的危险呢？
（他看得太入神了，连车子开过来都不知道，会给车子撞倒的！）
5、（出示坐车时不能将头伸出窗外画面）你们又发现了什么？赶紧帮帮他！
6、看到刚才两位小朋友的做法，说说你该怎么做？
总结：看样子交通安全得人人遵守，时时警惕啊！
（三）游戏激趣，认识标志
第二站 颐和园
（出示福娃）下面进行的是游戏的第二关，考考大家的脑力——交通标志知多少。
1、（出示交通标志图）你们认识哪个交通标志呢？
2、各小队积极参加游戏。
总结：我发现小朋友们的反应真快，懂得的知识也多，真是了不起！
（四）游戏模仿，加强意识
第三站鸟巢
（出示福娃）游戏第三关啦，考考你们的模仿力！跟着交通警察学一学，看看谁最像小警察。
1、（出示交通警察指挥手势视频）所有队员一起跟着交警叔叔学手势。
2、各小队选一名队员到队伍前参加游戏，比比谁的手势最标准。
3、评出今天的获胜小队，发给奖品。
（五）儿歌激情，延伸导行
小朋友们，我们的旅途马上就要结束了，
我还真是舍不得离开大家呢！最后，我要送给大家一首儿歌，小朋友们一定要学会了，还要唱给身边的每一个人听，希望大家每天都能够高高兴兴地出门，平平安安地回家！再见！（出示儿歌） 一、导入
猜谜语：听好了，有个巨人真神气，圆圆三只大眼睛，十字路口做卫兵，它的命令要执行！答案：（红绿灯）
我们今天要学习的新课就是《红绿灯，在站岗》。同学们，还记得2008年的北京奥运会吧，今天老师就当一次导游带大家去游玩一下。做个闯关的游戏，好不好？
二、游戏闯关
第一站北京火车站
小朋友们，我们现在站的地方就是被称为首都迎宾之门的北京火车站，北京火车站有一百多年的历史了呢。游戏的第一关也开始啦，首先要考考大家的眼力。
1、（出示车水马龙的马路画面）马路上车来车往，速度那么快，又没有斑马线，可怎么过去呢？（走地下通道）
2、（分别出示汽车右车灯闪、后车灯闪的画面）那辆小汽车，它右边的车灯一闪一闪，在跟我们说话呢，谁知道这表示什么？（右转）
那如果车子左边的车灯亮了，表示什么呢？（左转）
车子后面的车灯同时亮了，那又表示什么呢？（踩刹车了，车子速度慢了）
3、（出示红绿灯画面）你们知道红灯、绿灯、黄灯分别告诉我们什么吗？
（红灯停，绿灯行，黄灯亮时等一等。）
4、（出示学生在马路边一边走一边看书画面）小朋友们，他这样做会遇到什么样的危险呢？ （他看得太入神了，连车子开过来都不知道，会给车子撞倒的！）
5、（出示坐车时不能将头伸出窗外画面）你们又发现了什么？赶紧帮帮他！
6、看到刚才两位小朋友的做法，说说你该怎么做？
总结：看样子交通安全得人人遵守，时时警惕啊！
第二站 颐和园
下面进行的是游戏的第二关，考考大家的脑力——交通标志知多少。
1、（出示交通标志图）你们认识哪个交通标志呢？
2、各小队积极参加游戏。
总结：我发现小朋友们的反应真快，懂得的知识也多，真是了不起！
第三站鸟巢
游戏第三关啦，考考你们的模仿力！跟着交通警察学一学，看看谁最像小警察。
1、（出示交通警察指挥手势视频）所有队员一起跟着交警叔叔学手势。
2、各小队选一名队员到队伍前参加游戏，比比谁的手势最标准。
三、儿歌激情，延伸导行
小朋友们，我们的旅途马上就要结束了，我还真是舍不得离开大家呢！最后，我要送给大家一首儿歌，小朋友们一定要学会了，还要唱给身边的每一个人听，希望大家每天都能够高高兴兴地出门，平平安安地回家！再见！（出示儿歌）
三、教学过程 1.谜语导入，激发兴趣 在上课之前，先请大家猜个谜语，好吗？看好了： 有个巨人真神气， 圆圆三只大眼睛， 十字路口做卫兵， 它的命令要执行！大家猜一猜，这个巨人到底是什么呢？（红绿灯） 大家真聪明，一猜就对了。那么今天我们就来学习新课《红绿灯，在站岗》。 2.创设情境，初步认识交通标志和信号灯 大家都爱去公园玩吧，今天我们就跟着小强和小明一起去公园看看。 2.1认识汽车转弯标志 前面是个十字路口，我们要先过马路。为什么小强和小明停在那里不走了呢？（汽车要转弯了） 2.2认识红绿灯 又到了十字路口，小强为什么又拦着小明呢？（红灯停） 2.3认识地下通道 绿灯亮了，我们快过马路吧。看，动物园就在马路对面，可是路面上没有斑马线，我们该怎么过去呢？（走地下通道） 2.4总结 终于到达公园了，这一路走来可不容易，不过有了交通标志和信号灯的帮助，我们总算安全到达了。现在，你们还能叫出它们的名字吗？（出示图片）大家想想，交通标志和信号灯是不是特别重要呢？如果没有了它们，那么马路会变成什么样呢？（出示图片）所以大家出行一定要遵守交通规则。（出事儿歌： 红灯停，绿灯行， 过马路，要看清。 一站，二看，三过路， 斑马线上可通行。 交通标志牢牢记， 人人遵守保安宁。） 3.升华情感，明理导行 同学们，今天学到了这么多交通安全知识。希望每一个人以后学会保护自己、照顾自己，做个遵守交通规则，注意交通安全的好孩子，大家能做到吗？
一、课程导入
1小朋友们，前两天老师看了一段录像，看了之后心情非常沉重。今天，老师把这段录像也带来了，大家认真地看一看吧。（播放安全故事录像）
同学们，看了这段安全事故的录像，你有什么样的感受？（学生自由发言。）
像这样每年发生在我们身边的交通安全事故几乎都是由于人们不注意遵守交通规则造成的，为了不让这样的悲剧再发生，我们一定要学习更多的交通安全知识。
2、老师这儿有一个交通安全方面的小谜语，相信你们一定能猜出来。猜谜语。(打一交通信号）（投影展示）
红眼睛绿眼睛十字路口显神威
不论白天和黑夜 指挥交通最能行（谜底：红绿灯）
红绿灯设在十字路口，是我们最常见的一种交通信号灯，今天，老师就和小朋友们一起来学习《红绿灯 在站岗》这一课（板书课题）
小朋友们，你们知道车辆和行人怎样按照红绿灯的提示通过十字路口吗？（生答）
3、为了让大家更好地记住，老师编了一首儿歌。（课件播放交通安全歌）这首儿歌好听吗？想不想学？那你们就伸出小手，我们一边拍手一边唱吧。
小朋友们，你们会过有红绿灯的马路了吗？（生答）老师可不太相信，我要检验检验你们。老师请一名小朋友扮演红绿灯，（请学生）再请一些小朋友扮演行人，下面的小朋友看他们走对了没有。（过马路游戏）
看来小朋友们都会过有红绿灯的马路了。
二、想一想，他们在说什么？
1、今天，兰兰姐姐邀请了两位小朋友到她家做客，他们可没你们幸运，他们来到了一个没有红绿灯的十字路口，他们正在商量怎么过马路呢！（课件演示教材第40页课文插图1）小朋友们，他们是怎么商量的呢？你们猜一猜吧。（学生说）我们去听一听他们是怎么商量的。（出示课件）
小朋友们，以后我们过没有红绿灯的马路时，要先看看左边有没有车，如果没有，就赶快走到马路中央，再看看右边有没有车，如果没有，就快速穿过马路。你们可要记住！
2、兰兰他们又来到一个没有斑马线的十字路口，他们该怎么过马路呢？小朋友们，快帮他们想想办法吧！（学生说）让我们看看他们是怎么过去的。（课件演示课文插图2 ）
3、课件演示课文插图3
穿过地下通道，他们来到一条铁路边上，（课件）他们又在商量什么？（生说）我们还是听一听吧。（课件）
就这样，在小朋友们的帮助下，他们终于安全地到了兰兰家。
三、他们告诉了我们什么？
1、 听一听，他们告诉了我们什么？
生活中，除了红绿灯，还有一些人，他们用辛勤的汗水换来大家的平安，他们是谁呀？（交警叔叔）今天老师也邀请了一位交通警察来到我们的课堂，让我们热烈的掌声欢迎她。（老师播放交警指挥手势视频）
你们想不想学一学这些手势，做一名小交警？那我们就全体起立，认真
学一学。（学生学手势）
2、看一看，它告诉了我们什么？
看到你们学得这么认真，车大哥也想考考你们。你们表现真棒，它还想考考你们。 这辆汽车分别亮了不同的灯，是什么意思呢？（课件演示）
四、交通知识大比拼
1、你们表现真棒，“交通标志”娃娃也想来认识你们。（教师出示交通标志）
2、老师这儿还有一群迷路的“交通标志”娃娃，小朋友们，你们能把它们安全地送回家吗？那我们就一个横排为一组，大家商量一下，快把它们送回家。（小组合作交流贴标志）。
这个小组做得不错，老师把它贴在黑板上。（贴标志展示）你们都把这些“交通标志”娃娃安全地送回家了吗？老师现在来检查一下。（课件出示标志）你们都送对了吗？快把掌声送给自己吧！
五、交通安全我能行|
同学们今天真了不起，学到了这么多的交通安全知识，下面你们仔细看一看，下面这些小朋友的做法可能会发生什么样的危险？
老师逐幅展示教材42页插图（课件出示） ，具体让学生说说。
1、他这样做对不对？
2、明明这样坐车，你想对他说写什么？
3、这个小朋友这样做，危险吗？我们大声地提醒她吧。
4、那这两个小朋友呢？
5、除了这些，生活中还有哪些做法非常危险，容易发生交通安全事故？（学生列举）。
六、情感升华
小朋友们，今天和老师一起学习，你们高兴吗？你们想把今天学到的知识告诉身边的人吗？老师教你们一个好办法，看，老师把这些资料做成一本《交通安全手册》。课后，你们也可以像老师这样去收集一些资料或写下好的建议，做一本《交通安全手册》，让它时刻提醒我们和身边的每一个人注意交通安全，让危险永远从我们身边走开通过学习，我们认识了许多常用的交通标志、交通信号，学会了行人交通法规，也知道了哪些做法是危险的做法，应该坚决杜绝，老师希望同学们今后将交通规则牢牢记住，让“交通注重一分安全，生活增添一份安宁”，真正做到“高高兴兴地出门，安安全全地回家”。让危险永远从我们身边走开！最后，老师祝小朋友们健康、平安！
《红绿灯，在站岗》教学设计
教学目标：
篇二：红绿灯识别系统
红绿灯识别系统
摘要：红绿灯判别系统主要针对红绿色盲及色弱者或者长期驾驶疲劳的驾驶员设计的系统，帮助他们在交通中很有效率地分辨红绿灯信号灯，从而减少一些交通事故的发生。主要采用的方法：首先通过图像采集及图像预处理的方法获源图像，用边缘跟踪中的方法确定红绿灯的各个灯的位置，把颜色形式从RGB红绿蓝颜色表示法转变成另外一种适当的表示方法，选择标准的RGB颜色表示法来得到红绿灯颜色。最后通过显示器显示红绿灯倒计时输出，倒计时到零的时候播报语音信息，提示驾驶员直接在车内观察红绿灯倒计时变化进而安全驾驶。
关键词：红绿灯 图像处理 定位系统 显示模块
Traffic light recognition system
(Henan University of Science and Technology Information engineering college )
Abstract:Discriminant system mainly aimed at the traffic light red green color blindness and lubricious weak or driving fatigue of the driver design system for a long time, to help them in the traffic very efficiently distinguish the traffic signal lamp, thereby reducing the occurrence of some of the traffic accident. Mainly adopts the method: first by image acquisition and image preprocessing method of source image, with the edge of the edge tracing method to determine the location of the traffic lights all light, the color form from red, green, blue RGB color representation into another appropriate representation method, choose standard RGB color representation to get traffic light colors. The final output through the display shows the traffic lights countdown, countdown to zero when the warning indicator will ring one to three, countdown to tip the driver in the car directly observe traffic lights change to safe driving. Key words:The traffic lights The image processing positioning system Display module
1、引言
1.1交通指示灯的发展趋势
虽说正常情况下，色盲患者不能取得驾照，但对于色弱的患者国家没有做太严格的要求。但是近几年来因为这方面的交通事故发生很频繁。对交通信号灯状态的识别，将使世界上7%-8%的色盲、色弱患者驾驶汽车成为可能，红绿灯多处于交通枢纽地带，负责指挥交通，不仅对于红绿色盲及色弱患者，而且对于正常驾驶员红绿灯识别都尤其重要。本文通过图像处理及颜色判别而设计的红绿灯自主识别系统可以很好地提醒驾驶员注意红绿灯变化，继而有望降低事故发生率。
1.2总体设计思路
本系统设计主要采用图像采集、图像预处理、红绿灯定位、颜色判别及输出显示倒计时和提醒系统等模块组成，首先用安装在车顶或者车内的摄像机对前方的场景进行实时图像采集，由于摄像机跟随汽车一起运动，因此采集到的图像要进行图像预处理以便于之后的目标提取。设计编码程序从采集到的图像中定位提取出红绿灯的位置，再定位出各个灯的坐标，然后对提取的目标进行颜色判定，将结果通过显示器输出。结果输出的形势多元化，可以用数字显示结果然后倒计时，还可以直接用声音的方式报出来来提醒驾驶员。这里可以两个方收稿日期：2015-06-18.
法同时使用，不仅可以让驾驶员直接清楚地看到红绿灯时间的跳变，而且当驾驶员不注意时间时用声音提醒的方式提醒驾驶员有效的转变车的启停。
图像识别 图像预处理 红绿灯定位 颜色识别及输出
总体流程图
1.2、CCD图像传感器
图像传感器是利用光电器件的光——电转换功能，将其感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号“图像”的一种功能器件。本文采用CCD图像传感器，它的作用就像胶片一样，CCD上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字信号。其提供的画面率很高。CCD传感器应用时是将不同的光源与透镜、镜头、光导纤维、滤光镜及反射镜等光学元件结合，主要用来装配轻型摄像机、摄像头、工业监视器。CCD应用技术是光、机、电和计算机相结合的高新技术，作为一种非常有效的非接触检测方法，CCD被广泛应用于线检测尺寸、位移、速度、定位和自动调焦等方面。
1.3霍夫变换思想
以直线检测为例，每个像素坐标点经过变换都变成都直线特质有贡献的统一度量，一个简单的例子如下：一条直线在图像中是一系列离散点的集合，通过一个直线的离散极坐标公式，可以表达出直线的离散点几何等式如下：X *cos(theta) + y * sin(theta) = r 其中角度theta指r与X轴之间的夹角，r为到直线几何垂直距离。任何在直线上点，x, y都可以表达，其中 r， theta是常量。
公示图形
然而在实现的图像处理领域，图像的像素坐标P(x, y)是已知的，而r, theta则是我们要寻找的变量。如果我们能绘制每个(r, theta)值根据像素点坐标P(x, y)值的话，那么就从图像笛卡尔坐标系统转换到极坐标霍夫空间系统，这种从点到曲线的变换称为直线的霍夫变换。变换通过量化霍夫参数空间为有限个值间隔等分或者累加格子。当霍夫变换算法开始，每个像素坐标点P(x, y)被转换到(r, theta)的曲线点上面，累加到对应的格子数据点，当一个波峰出现时候，说明有直线存在。同样的原理，我们可以用来检测圆，只是对于圆的参数方程变为如下等式：(x –a ) ^2 + (y-b) ^ 2 = r^2其中(a, b)为圆的中心点坐标，r圆的半径。这样霍夫的参数空间就变成一个三维参数空间。给定圆半径转为二维霍夫参数空间，变换相对简单，也比较常用。
收稿日期：2015-06-18.
2、图像采集
图像采集需要在车顶或者车内安装一款摄像机，对汽车前方进行实时图像采集。摄像机是像素高、处理速度快、价格便宜。经过综合考虑，车载摄像机需要符合各方面要求及部分规格数据如下；
（1）带彩色显示屏车载录像仪，可记录即看；
（2）镜头角度：90度；
（3）感光芯片：1/4 color CMOS;
（4）拍摄像素：1280*720/720*480/640*480 pixels;
（5）拍摄文件格式：录像ＡＶＩ格式，拍照ＪＰＧ格式；可连接电脑或者导航仪、手机设备上随时播放；
（6）支持帧率调节以节省空间或者录制最优质图像功能；
（7）带有数字化部件，可以直接将数字图像通过计算机端口或者标准设备传送给计算机；
3、图像预处理
在一个场景的图片下侦测交通灯是不容易的，因为交通信号灯和其他的物体比起来非常小，一种侦测和识别交通信号灯的系统他们的方法是使用GPS数据和数字地图混合在一起通过摄影机形成一个图像为了提高他们的系统性能。图像采集之后，通过摄像机固有的模数转换部件完成图像数字化，通过端口输入微处理器。因为摄像头是随汽车运动的，因此采集到的图像难免会出现边缘模糊。另外由于空气情况、日照变化、电磁等干扰，再加上图像采集过程中会受到噪声的影响，会使采集到的图像变得模糊，因此图像采集完毕后需要进行图像预处理。
对于随即干扰所产生的椒盐噪声可以用中值滤波处理，中值滤波是一种局部平均平滑技术，对于脉冲干扰和椒盐抑制效果较好。其滤波原理是：对一个滑动的窗口内的像素灰度排序，用其中值代替窗口中心像素原来的灰度。若窗口中的像素有偶数个，取其两个中间的平均值。 对于图像边缘模糊问题可以用高通滤波方法处理，图像中的边沿或者线条与图像频谱中的高频分量相对应，因此可以用高通滤波的方法是低频分量得到抑制，从而增强高频分量使图像边沿或线条变得清晰。
4、红绿灯定位
图像预处理时候进入目标定位，需要在整幅图像中定位出目标，并标记出各个灯的位置。事先对红绿灯进行特征设定，特征之一就是大多数红绿灯底板多为黑色，灰度值较低；另一特征就是大多数红绿灯外形固定，分横竖两种；先可以收集到一些红绿灯样本进行特征标记后存入训练集。对预处理后的图像做搜索，用边缘跟踪的方法圈定目标物体。
5、颜色判别
图一展示了一个包含交通信号灯场景的图片,在被推荐的法中,在所给的图片描绘的场景中,第一种颜色被从RGB转换成标准的RGB
通信号灯一种颜色的信号。接下来边缘从被保留的像素中侦测到，最后通过这种霍夫变化的方式一个交通信号灯的圆形形状就呈现出来。《红绿灯》出自：百味书屋
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