[發明專利]基于視頻分析的信號機動態控制系統

無效

• 申請號: 201210089427.4
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102646335A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 徐成琦
• 申請（專利權）人: 徐成琦
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本專利涉及一種能夠根據路面交通實際流量進行實時控制的信號機系統。該系統通過視頻采集、視頻處理、信號通訊三部分來實現對路面交通的實時監測和控制，從而提高路面資源的利用率，減少路面擁塞，可以廣泛適用于智能交通領域。

技術領域

本專利涉及一種能夠根據路面交通實際流量進行實時控制的信號機系統。該系統通過視頻采集、視頻處理、信號通訊三部分來實現對路面交通的實時監測和控制，從而提高路面資源的利用率，減少路面擁塞，可以廣泛適用于智能交通領域。

背景技術

目前很多路口普遍使用的信號機控制方式多為靜態控制，即信號機按事先設定的配時方案運行，信號機根據當前時間讀取相應的控制方案，從而實現對路口信號燈的控制。這種靜態控制方式只能通過歷史經驗設置信號燈的控制方案，無法根據路面的現場車流量進行隨機變化，不能有效的避免車輛行駛緩慢、堵車等現象。也有少量動態控制的信號機是通過挖開路面，埋設傳感器的方式進行路面車輛感應，這種方式施工麻煩，且感應誤差大，并沒有得到廣泛的應用。

本發明提供了一種基于視頻圖像處理技術和實時通訊技術的路面交通實時監測控制方案。使用該套方案可以實時、準確的動態控制路面擁堵狀況。

背景技術

目前我國路口普遍使用的信號機為多時段式信號機。信號機根據不同時段預先存儲了若干控制方案，信號機根據當前時間讀取相應的控制方案，從而實現對路口信號燈的控制。這種方式只能通過歷史經驗設置信號燈的控制方案，無法根據路面的現場車流量進行實時控制，不能有效的避免車輛行駛緩慢、堵車等現象。

本發明提供了一種基于視頻圖像處理技術和實時通訊技術的路面交通實時監測控制方案。使用該套方案可以實時的控制路面擁堵狀況。

發明內容

本發明利用先進的計算機圖像處理技術，對道路實時視頻圖像進行采集、處理、分析，從而獲取路面車流量信息，實現對路面控制的智能化。為了實現上述目的，本發明包括三個部分內容：（一）視頻采集子系統（二）視頻處理子系統（三）通訊控制子系統

一、視頻采集子系統

視頻采集子系統是由安裝在路口的帶有嵌入式處理系統的攝像頭完成，一般情況下，一個攝像頭拍攝一條或兩條車道，根據路面情況，不同路口需要安裝數量不等的攝像頭。路面圖像視頻采集是本系統的源頭，采集出的圖像效果直接影響后期視頻處理的結果，因此在安裝攝像頭時需充分考慮攝像頭的安裝高度、角度、采光方向等。一般情況下攝像機的安裝越高越好，按照以往實施的經驗一般安裝高度為10——15米之間，這樣可以保證圖像清晰和車輛圖像足夠大，另外在安裝時還需避免遮擋物在圖像中的出現。道路視頻采集在路口已被廣泛使用，本專利中不再做詳細說明。

二、視頻處理子系統

視頻處理子系統是運用計算機圖像處理技術從圖像序列中提取有效的交通信息。就其一般過程來說，首先對采集的交通圖像進行預處理，包括圖像的序列穩定、噪聲濾波來排除隨機干擾和噪聲濾波，使用邊緣檢測、輪廓提取、特征分析等算法對序列圖像進行道路、車輛與背景的分離。在視頻分析算法中需要根據不同地點的背景變化設計不同的視頻處理算法，如陽光照射引起的背景變化等。通過視頻分析算法可以分析提取出本系統中所需要的交通信息參數，包括車輛數量、流量、車道數、車速、道路占有率等，以供信號機使用。一般處理過程見說明書附圖1

三、通訊控制子系統

通訊控制子系統是將分析提取出的交通參數實時的傳送給信號機，信號機根據車道、車輛參數變換信號燈的控制方案，使信號顯示時間適應交通的需求。

攝像機與信號機之間的信息傳輸由信號機主動發出獲取當前后續車輛的請求，攝像機得到請求后將當前分析提取出的車輛數、車道數等交通參數信息發送給信號機，供信號機及時做出信號轉換的判斷。

信號機與攝像機間的通訊流程見說明附圖2

在實施信號控制前，需在信號機的控制系統內預先設定以下參數，供信號機的動態控制：

一、??????????信號機控制系統內需預先給每個相位設定一個最初綠燈時間，該時間的設定需保證行人安全過街所需的時間。