信號(hào)燈前交通路口擁堵指數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通信號(hào)燈領(lǐng)域，尤其涉及一種信號(hào)燈前交通路口擁堵指數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于城市中心區(qū)域?qū)Y源的過(guò)度聚集，例如，大型醫(yī)院一般設(shè)立在城市中心地帶，市政府行政部門也分別在中心區(qū)域附近，娛樂(lè)場(chǎng)所設(shè)置在城市中心居民聚集區(qū)等，導(dǎo)致城市居民的出行集中在城區(qū)。進(jìn)一步地，隨著人們生活水平的提高，汽車出行成為趨勢(shì)。這樣，每在上班高峰期，或者周末娛樂(lè)集中時(shí)段，城區(qū)里的主要路段都呈現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，一方面，降低了出行的效率，給生活和工作帶來(lái)了不便，另一方面，低速運(yùn)行的汽車排出了更多的尾氣，形成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。這時(shí)，有限的路口通行資源限制了人們的出行效率，導(dǎo)致更多車輛的低速運(yùn)行。
[0003]如何設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈的紅綠燈持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，以疏通信號(hào)燈前交通路口各個(gè)車道的車流，是交通管理部門需要解決的一個(gè)重要課題。現(xiàn)有技術(shù)中，交通管理部門一般對(duì)每一個(gè)信號(hào)燈設(shè)計(jì)固定的紅綠燈持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，這樣的設(shè)計(jì)方式明顯無(wú)法適應(yīng)實(shí)時(shí)的交通路況，即使存在一些基于圖像識(shí)別的實(shí)時(shí)調(diào)整的技術(shù)方案，如果在霧霾嚴(yán)重的天氣下，由于圖像被模糊化，調(diào)控的誤差較大。
[0004]因此，需要一種新的信號(hào)燈前交通路口擁堵指數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)信號(hào)燈的紅綠燈持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，能夠保證紅綠燈持續(xù)時(shí)長(zhǎng)能夠跟隨實(shí)時(shí)路況而變化，并不受霧霾天氣的影響，最大程度地提高城市通行效率，減少城市環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種信號(hào)燈前交通路口擁堵指數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，弓丨入路口圖像采集設(shè)備和處理設(shè)備對(duì)路口圖像進(jìn)行拍攝和擁堵指數(shù)識(shí)別，使用網(wǎng)絡(luò)帶寬高、覆蓋范圍廣、傳播速度快的3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)擁堵指數(shù)的傳輸，便于遠(yuǎn)端控制平臺(tái)做出最大限度利用路口通行資源的決策，基于決策控制相應(yīng)信號(hào)燈的紅綠燈時(shí)間，提高了信號(hào)燈控制的自適應(yīng)程度和控制效率，有力地改善了城市交通現(xiàn)狀，同時(shí)，根據(jù)大氣衰減模型確定霧霾對(duì)圖像的影響因素，并對(duì)多霧天氣下采集的圖像進(jìn)行去霧霾化處理，使得系統(tǒng)的可靠性得到提高。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種信號(hào)燈前交通路口擁堵指數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括圖像采集設(shè)備、圖像處理設(shè)備、信號(hào)燈控制設(shè)備和3G通信設(shè)備，所述圖像采集設(shè)備對(duì)信號(hào)燈前的交通路口進(jìn)行拍攝，獲得路口圖像，所述圖像處理設(shè)備對(duì)所述路口圖像進(jìn)行圖像處理，以獲得所述交通路口各條車道的擁堵指數(shù)，所述3G通信設(shè)備與所述圖像處理設(shè)備和所述信號(hào)燈控制設(shè)備分別連接，將所述交通路口各條車道的擁堵指數(shù)無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的交通管理平臺(tái)，并接收所述交通管理平臺(tái)反饋的信號(hào)燈控制信號(hào)，所述信號(hào)燈控制設(shè)備基于所述信號(hào)燈控制信號(hào)控制信號(hào)燈各個(gè)子燈的紅燈持續(xù)時(shí)間和綠燈持續(xù)時(shí)間。
[0007]更具體地，在所述信號(hào)燈前交通路口擁堵指數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)中，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括:供電電源，包括太陽(yáng)能供電器件、蓄電池、切換開(kāi)關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開(kāi)關(guān)與所述太陽(yáng)能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池剩余電量決定是否切換到所述太陽(yáng)能供電器件以由所述太陽(yáng)能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開(kāi)關(guān)連接，以將通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；去霧霾處理設(shè)備，位于所述圖像采集設(shè)備和所述圖像處理設(shè)備之間，用于接收所述路口圖像，對(duì)所述路口圖像執(zhí)行清晰化處理，獲得清晰化路口圖像，并替換所述路口圖像，將所述清晰化路口圖像輸入所述圖像處理設(shè)備；所述去霧霾處理設(shè)備還包括:存儲(chǔ)子設(shè)備，用于預(yù)先存儲(chǔ)天空上限灰度閾值和天空下限灰度閾值，所述天空上限灰度閾值和所述天空下限灰度閾值用于分離出圖像中的天空區(qū)域，還用于預(yù)先存儲(chǔ)預(yù)設(shè)像素值閾值，所述預(yù)設(shè)像素值閾值取值在O到255之間；霧霾濃度檢測(cè)子設(shè)備，位于空氣中，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)燈所在位置的霧霾濃度，并根據(jù)霧霾濃度確定霧霾去除強(qiáng)度，所述霧霾去除強(qiáng)度取值在O到I之間；區(qū)域劃分子設(shè)備，連接所述圖像采集設(shè)備以接收所述路口圖像，對(duì)所述路口圖像進(jìn)行灰度化處理以獲得灰度化區(qū)域圖像，還與存儲(chǔ)子設(shè)備連接，將所述灰度化區(qū)域圖像中灰度值在所述天空上限灰度閾值和所述天空下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成灰度化天空子圖案，從所述灰度化區(qū)域圖像分割出所述灰度化天空子圖案以獲得灰度化非天空子圖像，基于所述灰度化非天空子圖像在所述巡邏區(qū)域圖像中的對(duì)應(yīng)位置獲得與所述灰度化非天空子圖像對(duì)應(yīng)的彩色非天空子圖像；黑色通道獲取子設(shè)備，與所述區(qū)域劃分子設(shè)備連接以獲得所述彩色非天空子圖像，針對(duì)所述彩色非天空子圖像中每一個(gè)像素，計(jì)算其R，G，B三顏色通道像素值，在所述彩色非天空子圖像中所有像素的R，G，B三顏色通道像素值中提取一個(gè)數(shù)值最小的顏色通道像素值所在的顏色通道作為黑色通道；整體大氣光值獲取子設(shè)備，與所述存儲(chǔ)子設(shè)備連接以獲得預(yù)設(shè)像素值閾值，與所述區(qū)域劃分子設(shè)備和所述黑色通道獲取子設(shè)備分別連接以獲得所述路口圖像和所述黑色通道，將所述路口圖像中黑色通道像素值大于等于預(yù)設(shè)像素值閾值的多個(gè)像素組成待檢驗(yàn)像素集，將所述待檢驗(yàn)像素集中具有最大灰度值的像素的灰度值作為整體大氣光值；大氣散射光值獲取子設(shè)備，與所述區(qū)域劃分子設(shè)備和所述霧霾濃度檢測(cè)子設(shè)備分別連接，對(duì)所述路口圖像的每一個(gè)像素，提取其R，G，B三顏色通道像素值中最小值作為目標(biāo)像素值，使用保持邊緣的高斯平滑濾波器EPGF(edge-preserving gaussian filter)對(duì)所述目標(biāo)像素值進(jìn)行濾波處理以獲得濾波目標(biāo)像素值，將目標(biāo)像素值減去濾波目標(biāo)像素值以獲得目標(biāo)像素差值，使用EPGF對(duì)目標(biāo)像素差值進(jìn)行濾波處理以獲得濾波目標(biāo)像素差值，將濾波目標(biāo)像素值減去濾波目標(biāo)像素差值以獲得霧霾去除基準(zhǔn)值，將霧霾去除強(qiáng)度乘以霧霾去除基準(zhǔn)值以獲得霧霾去除閾值，取霧霾去除閾值和目標(biāo)像素值中的最小值作為比較參考值，取比較參考值和O中的最大值作為每一個(gè)像素的大氣散射光值；介質(zhì)傳輸率獲取子設(shè)備，與所述整體大氣光值獲取子設(shè)備和所述大氣散射光值獲取子設(shè)備分別連接，將每一個(gè)像素的大氣散射光值除以整體大氣光值以獲得除值，將I減去所述除值以獲得每一個(gè)像素的介質(zhì)傳輸率；清晰化圖像獲取子設(shè)備，與所述區(qū)域劃分子設(shè)備、所述整體大氣光值獲取子設(shè)備和所述介質(zhì)傳輸率獲取子設(shè)備分別連接，將I減去每一個(gè)像素的介質(zhì)傳輸率以獲得第一差值，將所述第一差值乘以整體大氣光值以獲得乘積值，將所述路口圖像中每一個(gè)像素的像素值減去所述乘積值以獲得第二差值，將所述第二差值除以每一個(gè)像素的介質(zhì)傳輸率以獲得每一個(gè)像素的清晰化像素值，所述路口圖像中每一個(gè)像素的像素值包括所述路口圖像中每一個(gè)像素的R，G，B三顏色通道像素值，相應(yīng)地，獲得的每一個(gè)像素的清晰化像素值包括每一個(gè)像素的R，G，B三顏色通道清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值組成清晰化路口圖像；所述圖像處理設(shè)備與所述去霧霾處理設(shè)備連接，識(shí)別出所述清晰化路口圖像中所述交通路口各條車道中的車輛數(shù)量，對(duì)所述交通路口各條車道中的車輛數(shù)量進(jìn)行分析，以獲得所述交通路口各條車道的擁堵指數(shù)，車道的擁堵指數(shù)與車道中的車輛數(shù)量成正比；所述3G通信設(shè)備將所述交通路口各條車道的擁堵指數(shù)疊加到所述清晰化路口圖像上以形