一种交通灯智能控制系统、交通灯智能控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种交通灯智能控制系统，包括用于采集对应车道的车流量信息的超声波检测模块、用于采集对应车道路口的行人图像的图像采集模块、用于对行人图像进行图像分析处理以获取行人数量信息、并用于根据行人数量信息及车流量信息生成交通信号灯控制指令的交通灯智能控制模块、及用于根据交通信号灯控制指令调整对应的交通信号灯的发光时间的交通信号灯模块；图像采集模块以及所述超声波检测模块均与所述交通灯智能控制模块连接，交通灯智能控制模块与对应的交通信号灯模块连接。本发明专利技术还公开了一种交通灯智能控制方法及交通灯智能控制装置。本发明专利技术能够有效地提高交通路口的车辆通行效率，从而能有效地缓解城市交通拥堵。

【技术实现步骤摘要】
一种交通灯智能控制系统、交通灯智能控制方法及装置
本专利技术涉及交通控制
，尤其涉及一种交通灯智能控制系统、交通灯智能控制方法及装置。
技术介绍
随着现代社会对交通运输的日趋依赖，交通灯成为了人们生活中不可或缺的一部分。传统的交通灯控制系统虽然在一定程度上可以满足指挥路口交通的需要，但随着机动车辆、人口的增长和城市化的发展，原有的交通灯控制系统已经表现出明显的缺点：红绿灯时间相对固定，不能伴随车流量以及人流量的改变而调整交通信号灯(红灯、黄灯及绿灯)的显示时间，因此现有的交通灯控制系统不能很好地提高交通路口的车辆通行效率，从而不能有效地缓解城市交通拥堵。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种交通灯智能控制系统，其能够有效地提高交通路口的车辆通行效率，从而能有效地缓解城市交通拥堵；本专利技术的目的还在于提供一种交通灯智能控制方法以及一种交通灯智能控制装置。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种交通灯智能控制系统，其包括超声波检测模块、图像采集模块、交通灯智能控制模块以及交通信号灯模块；所述图像采集模块以及所述超声波检测模块均与所述交通灯智能控制模块连接，所述交通灯智能控制模块与对应的交通信号灯模块连接；其中，所述超声波检测模块，用于采集对应的车道的车流量信息；所述图像采集模块，用于采集对应的车道路口的行人图像；其中，所述车道路口与所述车道位于同一个交通路口处；所述交通灯智能控制模块，用于对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息，并根据所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以得到相应的路口的交通信号灯控制指令；所述交通信号灯模块，用于根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。本专利技术另一方面提供了一种交通灯智能控制方法，其包括以下步骤：接收由超声波检测模块采集的对应的车道的车流量信息，并接收由图像采集模块采集得到的对应的车道路口的行人图像；对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息；对所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以生成相应路口的交通信号灯控制指令，并将所述信号灯控制指令发送给交通信号灯模块，以使所述交通信号灯模块根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。进一步地，所述步骤“对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息”具体为：将当前的所述行人图像处理为当前的灰度图；将所述当前灰度图与预设的图像背景模型进行灰度差值比较，并根据比较结果对所述当前灰度图进行二值化处理，以得到对应的二值化图像；对所述二值化图像进行去噪处理，以得到对应的去噪图像；获取对应的去噪图像的目标像素连通域，根据对获取到的目标像素连通域的统计分析，得到行人数量信息。进一步地，所述步骤“将当前的所述行人图像处理为当前的灰度图”具体为：对当前获取到的所述行人图像进行裁剪，以获取合适大小的当前裁剪图像；对所述当前裁剪图像进行灰度化处理，以得到所述当前的灰度图。进一步地，所述步骤“将所述当前灰度图与预设的图像背景模型进行灰度差值比较，并根据比较结果对所述当前灰度图进行二值化处理，以得到对应的二值化图像”具体为：将所述当前灰度图的像素点逐一与所述图像背景模型的对应的像素点进行灰度差值比较分析，以获取所述当前灰度图中的所有目标像素点；其中，所述目标像素点为与所述图像背景模型的对应的像素点的灰度差异值大于预设的阈值的像素点；将获取到的所述当前灰度图中的目标像素点的灰度值设为0，并将所述当前灰度图中的其余像素点的灰度值设为255，以得到对应的二值化图像；其中，所述目标像素点的集合区域表示为所述目标像素连通域。进一步地，所述步骤“对所述二值化图像进行去噪处理，以得到对应的去噪图像”具体为：对所述二值化图像进行图像增强处理；对增强处理后的图像进行先膨胀后腐蚀处理，以获取对应的去噪图像。进一步地，述步骤“获取对应的去噪图像的目标像素连通域，根据对获取到的目标像素连通域的统计分析，得到行人数量信息”具体为：获取所述去噪图像的目标像素连通域；判断每一个目标像素连通域的区域特征参数数值是否均在预设的范围内；其中，所述区域特征参数包括所述像素连通域的区域面积、长宽比及有效像素比例；统计区域特征参数数值均在预设的范围内的目标像素连通域的数量，并以此生成行人数量信息。进一步地，所述的交通灯智能控制方法还包括以下步骤：对预定时间范围内采集到的多张的背景图像进行灰度化处理，以得到对应的背景灰度图像；其中，所述背景图像为图像采集模块拍摄到的对应路口上没有行人的图像，所述背景图像的拍摄时间位于所述当前行人图像的拍摄时间之前，且两者的拍摄时间相近；对每一个背景灰度图像进行去噪处理，以得到预处理图像；对每一个预处理图像进行像素的统计分析，并根据统计分析结果建立对应的图像背景模型；根据最新获取到的背景图像对所述图像背景模型进行更新处理。进一步地，所述步骤“根据所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以生成相应路口的交通信号灯控制指令，并将所述信号灯控制指令发送给交通信号灯模块，以使所述交通信号灯模块根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间”具体为：将接收到的车流量信息以及行人数量信息进行分析计算，以得到相应的计算结果；将所述计算结果转换成对应的交通信号灯模糊量；根据所述交通信号灯模糊量建立相应的交通信号灯模糊控制规则；根据所述交通信号灯模糊控制规则进行信息的解算和推理，以得到相应的交通信号灯模糊控制量；将所述交通信号灯模糊控制量进行清晰化变换处理，以得到相应的论域范围清晰量，并将所述论域范围清晰量变换处理为交通信号灯实际控制量；根据所述交通信号灯实际控制量生成相应的交通信号灯控制指令并发送给所述交通信号灯模块，以使所述交通信号灯模块根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。本专利技术另外一方面还提供了一种交通灯智能控制装置，其包括：接收单元，用于接收由超声波检测模块采集的对应的车道的车流量信息，并接收由图像采集模块采集得到的对应的车道路口的行人图像；图像处理单元，用于对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息；信号控制单元，用于对所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以生成相应路口的交通信号灯控制指令，并将所述信号灯控制指令发送给交通信号灯模块，以使所述交通信号灯模块根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。本专利技术提供的所述交通灯智能控制系统、所述交通智能控制方法及所述交通智能控制装置，通过所述超声波检测模块可以采集到对应的车道的车流量信息，通过所述图像采集模块可以获取到对应车道路口的行人图像，并且通过所述交通灯智能控制模块可以对所述行人图像进行图像分析处理，以得到所述行人图像中的行人数量信息，并可以对接收到的所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以得到相应的交通信号灯控制指令，所述交通信号灯模块根据接收到的所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间，以实现对交通路口的车流与人流的有效管制。由此可见，本专利技术可以根据交通路口的车流量与人流量自动调整交通信号灯的发光时间，能有效减少各个路口车辆的平均延误时间，从而能够有效地提高交通路口的车辆通行效率，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通灯智能控制系统，其特征在于，包括超声波检测模块、图像采集模块、交通灯智能控制模块以及交通信号灯模块；所述图像采集模块以及所述超声波检测模块均与所述交通灯智能控制模块连接，所述交通灯智能控制模块与对应的交通信号灯模块连接；其中，所述超声波检测模块，用于采集对应的车道的车流量信息；所述图像采集模块，用于采集对应的车道路口的行人图像；其中，所述车道路口与所述车道位于同一个交通路口处；所述交通灯智能控制模块，用于对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息，并根据所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以得到相应的路口的交通信号灯控制指令；所述交通信号灯模块，用于根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。

【技术特征摘要】
1.一种交通灯智能控制系统，其特征在于，包括超声波检测模块、图像采集模块、交通灯智能控制模块以及交通信号灯模块；所述图像采集模块以及所述超声波检测模块均与所述交通灯智能控制模块连接，所述交通灯智能控制模块与对应的交通信号灯模块连接；其中，所述超声波检测模块，用于采集对应的车道的车流量信息；所述图像采集模块，用于采集对应的车道路口的行人图像；其中，所述车道路口与所述车道位于同一个交通路口处；所述交通灯智能控制模块，用于对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息，并根据所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以得到相应的路口的交通信号灯控制指令；所述交通信号灯模块，用于根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。2.一种交通灯智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：接收由超声波检测模块采集的对应的车道的车流量信息及由图像采集模块采集得到的对应的车道路口的行人图像；对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息；对所述行人数量信息以及所述车流量信息进行数据模糊分析，以生成相应路口的交通信号灯控制指令，并将所述信号灯控制指令发送给交通信号灯模块，以使所述交通信号灯模块根据所述交通信号灯控制指令实时调整对应的交通信号灯的发光时间。3.根据权利要求2所述的交通灯智能控制方法，其特征在于，所述步骤“对所述行人图像进行图像分析处理，以获取行人数量信息”具体为：将当前的所述行人图像处理为当前的灰度图；将所述当前灰度图与预设的图像背景模型进行灰度差值比较，并根据比较结果对所述当前灰度图进行二值化处理，以得到对应的二值化图像；对所述二值化图像进行去噪处理，以得到对应的去噪图像；获取对应的去噪图像的目标像素连通域，根据对获取到的目标像素连通域的统计分析，得到行人数量信息。4.根据权利要求3所述的交通灯智能控制方法，其特征在于，所述步骤“将当前的所述行人图像处理为当前的灰度图”具体为：对当前获取到的所述行人图像进行裁剪，以获取合适大小的当前裁剪图像；对所述当前裁剪图像进行灰度化处理，以得到所述当前的灰度图。5.根据权利要求3所述的交通灯智能控制方法，其特征在于，所述步骤“将所述当前灰度图与预设的图像背景模型进行灰度差值比较，并根据比较结果对所述当前灰度图进行二值化处理，以得到对应的二值化图像”具体为：将所述当前灰度图的像素点逐一与所述图像背景模型的对应的像素点进行灰度差值比较分析，以获取所述当前灰度图中的所有目标像素点；其中，所述目标像素点为与所述图像背景模型的对应的像素点的灰度差异值大于预设的阈值的像素点；将获取到的所述当前灰度图中的目标像素点的灰度值设为0，并将所述当前灰度图中的其余像素点的灰度值设为255，以得到对应的二值化图像；其中，所述目标像素点的集合区域表示为所述目标像素连通域。6.根据权利要求3所述的交通灯智能控制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长红，冯国权，姚伟志，黄展鹏，彭绍湖，谭梓维，张承云，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44