智能交通指示发光装置、监控装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种智能交通指示发光装置、监控装置、系统及方法，本发明专利技术提供了一种智能交通指示发光装置，包括：外封板，以及安装在所述外封板凹槽内的控制器和多个单元板，所述控制器控制所述单元板的发光，多个所述单元板构成一个发光面，该发光面分为四个区域，根据交通通行情况显示不同的颜色，以及显示交通的通行群体；本发明专利技术还提供了一种监控装置、系统和方法，用于获取发光装置所在的交通区域的交通信息，产生交通指示信号给发光装置，进行指导交通通行。通过该装置可以有效的提前指引通行群体进行交通分流，提高道路通行能力和通行效率。

【技术实现步骤摘要】
智能交通指示发光装置、监控装置、系统及方法
本专利技术涉及智能交通领域，具体涉及一种智能交通指示发光装置、监控装置、系统及方法。
技术介绍
近年来，我国的经济得到了快速的发展，城镇规模不断扩大，随之道路里程以及交通网络不断扩大，车辆数目迅速增长，极大的方便了人民的生活。在城市交通迅速发展的同时，也造成了交通流量的急速增加，在上下班高峰期以及节假日的交通拥堵成为了普遍的现象。为了解决这一问题，需要对交通流进行预警、管控甚至诱导。实现这些目标的基础是对道路交通拥堵状况进行判别。对于城市交通来说，其质量的好坏基本上取决于交叉路口是否能够有效的运行，因为交叉路口是整个城市交通当中最为重要的集散点，也是很多城市之所以会形成交通拥挤的一个重要原因和环节，因此如何采取更加有效的措施和方法对交叉路口进行合理的分析和控制就显得十分重要，如果这个问题能够得到有效的解决，就可以在很大程度上解决交通拥挤的问题。此外，为了改善当前的道路情况加强对道路交通的监控以及管理，各个城市已经大规模的安装了道路监控摄像头。交通管理部门以及市民能够及时有效直观的获得当前道路的实时视频。获取的实时视频中包含大量的交通信息，这给当前道路交通拥堵状况的判别带来了极大的方便。同时，道路监控视频系统不可避免的存在采集数据不准确以及丢失的问题，这主要是由于系统故障或者本身检测的精度不够导致的，因此对丢失的交通流量进行修复具有极大的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能交通指示发光装置、包括该装置的智能交通指示系统以及该系统采用的道路拥堵判别方法,该智能交通指示发光装置能够实时显示各个路口的拥堵状态，并且安装方便，智能交通指示系统实现了自动智能判断，其使用的道路拥堵判别方法则极大的改善了当前道路监控系统的不准确性，并且提供了有效的拥堵状况评估。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种智能交通指示发光装置，其特征在于，包括：外封板，以及安装在所述外封板凹槽内的控制器和多个单元板，所述控制器控制所述单元板的发光，多个所述单元板构成一个发光面；所述单元板包括：用于路标显示的多个第一单元板、用于路标指示的多个第二单元板、用于显示交通群体的多个第三单元板和设置在所述第一单元板、所述第二单元板和所述第三单元板之间的第四单元板；所述第一单元板内设有单色光源，所述第二单元板内设有用于显示不同交通流量的多色光源，所述第三单元板设有用于显示不同交通群体及不同交通群体流量的多色光源，所述第四单元板未设置光源和/或设置与所述第一单元板、所述第二单元板和所述第三单元板的光源均不同的单色光源。优选地，还包括用于所述单元板和所述控制器安装的角铝，以及覆盖所述角铝与所述外封板链接部位的铝板，所述单元板和所述控制器均通过所述角铝固定在所述外封板内，两个相邻的所述单元板螺纹链接；所述单色光源和所述多色光源均为LED灯条，所述单元板包括：导光板、加压背板、内封板、所述LED灯条和两个相对设置的安装卡槽；所述安装卡槽设有用于安装所述LED灯条的灯条卡槽和用于固定所述内封板的卡扣，所述内封板上设有穿线孔，所述LED灯条通过所述穿线孔和所述控制器电连接；所述LED灯条包括主光源灯珠和辅助光源灯珠，所述导光板安装在两个所述安装卡槽顶部之间区域，且所述导光板覆盖在所述所述发光面上。优选地，导光板包括通行指示区、地标指示区、非显示区和群体指示区；所述导光板分为导光区域和不导光区域，所述导光区域包括防水板和透光膜，所述不导光区域包括遮光膜和反光膜；所述通行指示区与所述第二单元板的位置相对应，且位于所述导光板中心区域；所述地标指示区与所述第一单元板的位置相对应，且所述地标指示区位于所述通行指示区的指示方向；所述群体指示区与所述第三单元板的位置相对应，且所述群体指示区设置在所述地标指示区相对应的位置。所述第二单元板的多色光源为三色光源，所述第三单元板的多色光源为与所述第二单元板的三色光源相对应的三色光源，所述群体指示区为与交通群体相对应的图案指示，所述群体指示区的光源颜色与交通群体的流量相对应。本专利技术还提供了一种交通智能指示监控装置，包括处理器、时钟单元、图像拍摄装置、可编程逻辑器件、存储器和光源的驱动电路；所述图像拍摄装置用于获取所述发光装置区域的交通信息；所述时钟单元内置晶振和电池口，为所述控制器提供同步时钟；所述可编程逻辑器件用于获取所述图像拍摄装置拍摄的交通信息，并将所述交通信息发送给所述处理器；所述处理器根据所述交通信息生成对应的控制信号，并将所述控制信号发送给所述发光装置；所述驱动电路用于控制光源的发光。本专利技术还提供了一种智能交通指示系统，其特征在于，包括所述的智能交通指示发光装置和所述的交通智能指示监控装置；所述监控装置包括图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块和所述发光装置的控制模块；所述图像采集模块通过所述图像拍摄装置对所述发光装置区域的交通信息进行采集，并把采集到的所述交通信息转换成交通视频序列发送给所述图像处理模块；所述图像处理模块根据所述交通信息判断该路段的交通状态，得到路段通行信息，所述图像处理模块包括处理器芯片、看门狗模块、电源模块、存储器模块和时钟电路模块构成；所述图像存储模块用于存储原始图像和经所述图像处理模块处理后的的数据；所述控制模块将所述路段指示信息发送给所述发光装置的控制器。本专利技术还提供了一种智能交通指示方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取实时的交通信息；S2：根据所述交通信息，通过目标检测算法得到所述交通信息中的车辆图像、行人图像；通过多帧融合得到道路图像，通过行人图像、车辆图像的像素点数与道路图像的像素点数的比值得到空间占道比参数；S3：根据所述空间占道比参数、所述目标检测算法结合虚拟检测线圈，对单位时间内的道路车流量、人流量进行统计，得到交通流量参数；S4：通过矢量运动与角点检测结合，根据所述交通流量参数得到运动车辆和行人的关键特征点，得到全局矢量运动速度；S5：通过所述全局矢量运动速度建立聚类判别模型，得到交通的通行状态参数；S6：根据所述通行状态参数得到包括交通群体和交通群体的通行状态的路段指示信号。优选地，所述步骤S2包括以下子步骤：S21：通过所述目标检测算法将所述车辆图像和所述行人图像转换成多帧的二值图像，将所述二值图像和运动轨迹进行融合，且进行去噪、填充、和开闭运算；得到完整的道路图像；其中，所述目标检测算法包括以下步骤：211，根据视频序列第1帧图像进行背景建模，对图像的每一个像素点创建一个包含M个灰度值的背景样本集P{x}：P{x}＝{x1,x2,x3...xM}其中，xi为第i个像素点的背景灰度值，每一个像素点对应的背景样本集P{x}中的任意一个背景灰度值xi都由当前像素点的灰度值以及邻域的8个像素点的灰度值随机产生，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能交通指示发光装置，其特征在于，包括：外封板，以及安装在所述外封板凹槽内的控制器和多个单元板，所述控制器控制所述单元板的发光，多个所述单元板构成一个发光面；/n所述单元板包括：用于路标显示的多个第一单元板、用于路标指示的多个第二单元板、用于显示交通群体的多个第三单元板和设置在所述第一单元板、所述第二单元板和所述第三单元板之间的第四单元板；/n所述第一单元板内设有单色光源，所述第二单元板内设有用于显示不同交通流量的多色光源，所述第三单元板设有用于显示不同交通群体及不同交通群体流量的多色光源，所述第四单元板未设置光源和/或设置与所述第一单元板、所述第二单元板和所述第三单元板的光源均不同的单色光源。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能交通指示发光装置，其特征在于，包括：外封板，以及安装在所述外封板凹槽内的控制器和多个单元板，所述控制器控制所述单元板的发光，多个所述单元板构成一个发光面；
所述单元板包括：用于路标显示的多个第一单元板、用于路标指示的多个第二单元板、用于显示交通群体的多个第三单元板和设置在所述第一单元板、所述第二单元板和所述第三单元板之间的第四单元板；
所述第一单元板内设有单色光源，所述第二单元板内设有用于显示不同交通流量的多色光源，所述第三单元板设有用于显示不同交通群体及不同交通群体流量的多色光源，所述第四单元板未设置光源和/或设置与所述第一单元板、所述第二单元板和所述第三单元板的光源均不同的单色光源。


2.根据权利要求1所述的智能交通指示发光装置，其特征在于，还包括用于所述单元板和所述控制器安装的角铝，以及覆盖所述角铝与所述外封板链接部位的铝板，所述单元板和所述控制器均通过所述角铝固定在所述外封板内，两个相邻的所述单元板螺纹链接；
所述单色光源和所述多色光源均为LED灯条，所述单元板包括：导光板、加压背板、内封板、所述LED灯条和两个相对设置的安装卡槽；所述安装卡槽设有用于安装所述LED灯条的灯条卡槽和用于固定所述内封板的卡扣，所述内封板上设有穿线孔，所述LED灯条通过所述穿线孔和所述控制器电连接；
所述LED灯条包括主光源灯珠和辅助光源灯珠，所述导光板安装在两个所述安装卡槽顶部之间区域，且所述导光板覆盖在所述所述发光面上。


3.根据权利要求2所述的智能交通指示发光装置，其特征在于，导光板包括通行指示区、地标指示区、非显示区和群体指示区；
所述导光板分为导光区域和不导光区域，所述导光区域包括防水板和透光膜，所述不导光区域包括遮光膜和反光膜；
所述通行指示区与所述第二单元板的位置相对应，且位于所述导光板中心区域；所述地标指示区与所述第一单元板的位置相对应，且所述地标指示区位于所述通行指示区的指示方向；所述群体指示区与所述第三单元板的位置相对应，且所述群体指示区设置在所述地标指示区相对应的位置，所述第二单元板的多色光源为三色光源，所述第三单元板的多色光源为与所述第二单元板的三色光源相对应的三色光源，所述群体指示区为与交通群体相对应的图案指示，所述群体指示区的光源颜色与交通群体的流量相对应。


4.一种交通智能指示监控装置，用于产生由权利要求1-3所述的一种智能交通指示发光装置执行的控制信号，其特征在于，包括处理器、时钟单元、图像拍摄装置、可编程逻辑器件、存储器和光源的驱动电路；
所述图像拍摄装置用于获取所述发光装置区域的交通信息；
所述时钟单元内置晶振和电池口，为所述控制器提供同步时钟；
所述可编程逻辑器件用于获取所述图像拍摄装置拍摄的交通信息，并将所述交通信息发送给所述处理器；
所述处理器根据所述交通信息生成对应的控制信号，并将所述控制信号发送给所述发光装置；
所述驱动电路用于控制光源的发光。


5.一种智能交通指示系统，其特征在于，包括权利要求1-3任意一项所述的智能交通指示发光装置和权利要求4所述的交通智能指示监控装置；
所述监控装置包括图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块和所述发光装置的控制模块；
所述图像采集模块通过所述图像拍摄装置对所述发光装置区域的交通信息进行采集，并把采集到的所述交通信息转换成交通视频序列发送给所述图像处理模块；
所述图像处理模块根据所述交通信息判断交通状态，得到路段通行信息，所述图像处理模块包括处理器芯片、看门狗模块、电源模块、存储器模块和时钟电路模块构成；
所述图像存储模块用于存储原始图像和经所述图像处理模块处理后的的数据；
所述控制模块将所述路段指示信息发送给所述发光装置的控制器。


6.一种智能交通指示方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：获取实时的交通信息；
S2：根据所述交通信息，通过目标检测算法得到所述交通信息中的车辆图像、行人图像；通过多帧融合得到道路图像，通过行人图像、车辆图像的像素点数与道路图像的像素点数的比值得到空间占道比参数；
S3：根据所述空间占道比参数、所述目标检测算法结合虚拟检测线圈，对单位时间内的道路车流量、人流量进行统计，得到交通流量参数；
S4：通过矢量运动与角点检测结合，根据所述交通流量参数得到运动车辆和行人的关键特征点，得到全局矢量运动速度；
S5：通过所述全局矢量运动速度建立聚类判别模型，得到交通的通行状态参数；
S6：根据所述通行状态参数得到包括交通群体和交通群体的通行状态的路段指示信号。


7.根据权利要求6所述的智能交通指示方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
S21：通过所述目标检测算法将所述车辆图像和所述行人图像转换成多帧的二值图像，将所述二值图像和运动轨迹进行融合，且进行去噪、填充、和开闭运算；得到完整的道路图像；
其中，所述目标检测算法包括以下步骤：
211，根据视频序列第1帧图像进行背景建模，
对图像的每一个像素点创建一个包含M个灰度值的背景样本集P{x}：
P{x}＝{x1,x2,x3...xM}
其中，xi为第i个像素点的背景灰度值，每一个像素点对应的背景样本集P{x}中的任意一个背景灰度值xi都由当前像素点的灰度值以及邻域的8个像素点的灰度值随机产生，随机生成过程循环进行M次，完成当前像素点所对应的背景样本集的初始化过程；
S212：检测前景，
根据视频序列第i帧(i＞1)的图像，衡量当前的像素点与对应的背景样本集P{x}的相似度，定义以xi为圆心，R为半径的球体空间SR(x),球体空间SR(x)与背景样本集P{x}的相交样本个数C#：
C#＝SR{x}∩P{x}；
S213：预先设定相交阈值C#min，C#＞C#min时，当前像素点就被判别为背景点，否则被判别为前景点；
S214：计算第i帧图像的最佳分割阈，具体为：
S2141：假设当前视频图像的灰度级为L，对应的灰度范围是[0,L-1]，整个视频帧的像素点数为K，灰度级i为的像素点的数目为Ki，则



由此可以得到某像素点灰度级为i的概率Pi，

其中，Pi＞0，且
前景区域概率ω0为：前景区域灰度均值为μ0：
背景区域概率ω1为：前景区域灰度均值为μ1：
其中，L0为前后景的分割阈，前景区域的灰度级别为[0,L0]，后景区域的灰度级别为[L0+1,L-1]，ω0+ω1＝1；
S2142：计算整帧视频图像的灰度均值



S2143：计算前景区域与背景区域类间方差为σ2：
σ2＝ω0ω1(μ0-μ1)2，
计算得到的类间方差σ2的值越大，说明两个区域的差别也就越大，也就能够越好地区分前景以及背景两个区域,想达到最佳的分割效果只需要取得最大值，此时对应的灰度值就是最佳阈值；
S2144：确定最佳分割阈L0在[0,L-1]遍历，当σ2为最大值时，此时的L0为最佳分割阈
S215：二次判别，
将当前图像的像素点中随机选取Krandom个，计算Krandom个像素点的灰度级别均值
如果且则该像素点为前景像素点；
如果且则该像素点为背景像素点；
如果且则该像素点为前景像素点；
如果且则该像素点为背景像素点；
S216：由步骤3和步骤5确定的背景像素点进行或运算，得到准确的前景目标图像；
S217：步骤6获取的前景目标图像二值化；
S218：二值化的前景目标图像进行空洞填充，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世民，王慧丽，
申请(专利权)人：云南路翔智联生态城市发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53