一种交通信号灯控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交通信号灯控制系统，涉及交通信号灯控制领域，包括：图像采集模块，车辆和行人检测模块，外界环境检测模块，主控制模块，交通灯控制模块，通信模块；所述图像采集模块用于采集图像，车辆和行人检测模块用于识别检测车辆和行人，外界环境检测模块用于检测外界温度和雾霾，主控制模块用于接收计算分析数据和输出信号，交通灯控制模块用于控制交通灯，通信模块用于通信。本发明专利技术交通信号灯控制系统具有温度和雾霾检测功能，检测交通灯工作环境进而提高交通灯的性能，具有图像采集功能，通过对感兴趣区域内的车流量和人流量进行检测分析，利用通信功能将数据传输给用户终端，使用户终端实时得知交通灯环境和流量情况。况。况。

【技术实现步骤摘要】
一种交通信号灯控制系统


[0001]本专利技术涉及交通信号灯控制领域，具体是一种交通信号灯控制系统。

技术介绍

[0002]随着城市机动化水平的快速发展，我国绝大多数城市面临交通拥堵压力，尤其是城市中心区，土地开发强度不断加大，是区域内道路的交通流量不断增大，交通拥堵愈加严峻，交通事故率上升，这直接或间接导致了能源和资源的浪费，以及空气污染和长期的噪音问题，因此有效的交通信号灯控制系统显得尤为重要，目前，传统的交通信号灯控制系统中，往往通过线下算法计算出固定的信号灯配比方案，司机无法实时得知路口的路况，而导致在人流高峰时期发生交通堵塞的问题，间接造成能源和资源的浪费，并且由于对在恶劣的天气环境下，传统LED交通灯容易出现亮度不足不清晰的问题，导致司机和行人无法看清交通灯指示，而导致危险的发生。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种交通信号灯控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]依据本专利技术实施例中，提供一种交通信号灯控制系统，该交通信号灯控制系统包括：图像采集模块，车辆和行人检测模块，外界环境检测模块，主控制模块，交通灯控制模块，通信模块；所述图像采集模块，用于采集车道和人行道上的图像数据；所述车辆和行人检测模块，连接所述图像采集模块的输出端，用于识别图像数据显示的车辆和行人，用于检测区域内的车流量和人流量并输出检测数据；所述外界环境检测模块，用于检测交通灯周围的温度和雾霾程度并输出电压信号；所述主控制模块，连接所述图像采集模块、车辆和行人检测模块和外界环境检测模块的输出端，用于接收所述图像采集模块输出的图像数据、车辆和行人检测模块的检测数据和外界环境检测模块输出的电压信号，用于输出控制信号和数据信号。
[0005]所述交通灯控制模块，连接主控制模块的第一输出端，用于控制交通灯的工作；所述通信模块，连接主控制模块的通信端，用于接收所述主控制模块输出的数据信号并实现无线通信。
[0006]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术交通信号灯控制系统具有温度和雾霾检测功能，能够检测交通灯周围环境问题并通过集成电路控制交通灯，提高交通灯的功能性，并且具有图像采集功能，通过对感兴趣区域内的车流量和人流量进行检测和分析，并利用通信功能将分析的车流量和人流量数据传输给用户终端，使用户终端实时得知交通灯环境和流量情况，做好路线规划，避免交通堵塞的发生。
附图说明
[0007]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0008]图1为本专利技术实例提供的交通信号灯控制系统的原理方框示意图。
[0009]图2为本专利技术实例提供的车辆和行人检测模块的原理方框示意图。
[0010]图3为本专利技术实例提供的交通信号灯控制系统的电路图。
[0011]图4为本专利技术实例提供的通信模块的原理连接示意图。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]参见图1，本专利技术实施例提供一种交通信号灯控制系统，该交通信号灯控制系统包括：图像采集模块1，车辆和行人检测模块2，外界环境检测模块3，主控制模块4，交通灯控制模块5，通信模块6；具体地，图像采集模块1，用于采集车道和人行道上的图像数据；车辆和行人检测模块2，所述车辆和行人检测模块2输入端连接所述图像采集模块1的输出端，用于识别图像数据显示的车辆和行人，用于检测区域内的车流量和人流量并输出检测数据；外界环境检测模块3，用于检测交通灯周围的温度和雾霾程度并输出电压信号；主控制模块4，所述主控制模块4的接收端分别连接所述图像采集模块1、车辆和行人检测模块2和外界环境检测模块3的输出端，用于接收所述图像采集模块1输出的图像数据、车辆和行人检测模块2的检测数据和外界环境检测模块3输出的电压信号，用于输出控制信号和数据信号。
[0014]交通灯控制模块5，连接主控制模块4的第一输出端，用于控制交通灯的工作；通信模块6，连接主控制模块4的通信端，用于接收所述主控制模块4输出的数据信号并实现无线通信。
[0015]在具体实施例中，上述图像采集模块1可采用高清摄像头对感兴趣区域内的车辆和行人进行图像采集；上述车辆和行人检测模块2可采用微型处理芯片XC5VLX155T，利用卷积神经网络算法检测车辆和行人；上述外界环境检测模块3可采用温度传感器对交通灯和外界环境温度进行检测，避免温差过大而影响交通灯的使用，还采用雾霾传感器J1检测环境雾霾程度；上述主控制模块4可采用数字信号处理器（DPS）或者现场可编程逻辑门阵列（FPGA）实现对信号的接收，分析和处理，并输出控制信号和数据信号控制该交通信号灯工作；上述交通灯控制模块5可采用继电器的控制方式控制交通灯的切换使用，实现交通灯在雾霾和低温天气下的正常使用；上述通信模块6可采用紫蜂网络（ZigBee）和通用分组无线服务网络（GPRS）双网，实现对不同路口的交通灯进行数据整合接收和远距离传输。
[0016]实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2，在本专利技术所述的交通信号灯控制系统的一个具体实施例中，所述车辆和行人检测模块2包括特征提取单元201、区域选取单元202、感兴趣区池化处理单元203和特征图确定单元204；具体地，特征提取单元201，用于通过卷积神经网络对输入的图像数据进行特征提取并输出特征信息；区域选取单元202，用于通过区域网络进行区域选取并输出感兴趣区域信息；感兴趣区池化处理单元203，用于将感兴趣区域信息和特征信息输入感兴趣区域池化层以获取固定尺寸的特征图；特征图确定单元204，用于将所述特征图通过全连接层和分类层与边界框回归层处理获取最后的检测结果；所述特征提取单元201的输入端连接所述图像采集模块1的输出端，特征提取单元201的输出端连接区域选取单元202的输入端和感兴趣区池化处理单元203的第一输入端，区域选取单元202的输出端连接感兴趣区池化处理单元203的第二输入端，感兴趣区池化处理单元203的输出端通过特征图确定单元204连接主控制模块4的接收端。
[0017]在具体实施例中，上述特征提取单元201可选用Squeeze Net（压缩网）神经网络，通过Squeeze Net神经网络对图像数据进行特征提取；上述区域选取单元202可选用区域生成（RPN）网络进行区域的选取，提取图像数据的候选框，并输出包含类别和边界框信息的感兴趣区域；上述感兴趣区池处理单元可选用感兴趣区域（ROl）池化层，将映射在卷积特征图上的不同大小的Rol，提取相同大小的特征图并输出；上述特征图确定单元204可选用全连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通信号灯控制系统，其特征在于：该交通信号灯控制系统包括：图像采集模块，车辆和行人检测模块，外界环境检测模块，主控制模块，交通灯控制模块，通信模块；所述图像采集模块，用于采集车道和人行道上的图像数据；所述车辆和行人检测模块，连接所述图像采集模块的输出端，用于识别图像数据显示的车辆和行人，用于检测区域内的车流量和人流量并输出检测数据；所述外界环境检测模块，用于检测交通灯周围的温度和雾霾程度并输出电压信号；所述主控制模块，连接所述图像采集模块、车辆和行人检测模块和外界环境检测模块的输出端，用于接收所述图像采集模块输出的图像数据、车辆和行人检测模块的检测数据和外界环境检测模块输出的电压信号，用于输出控制信号和数据信号。所述交通灯控制模块，连接主控制模块的第一输出端，用于控制交通灯的工作；所述通信模块，连接主控制模块的通信端，用于接收所述主控制模块输出的数据信号并实现无线通信。2.根据权利要求1所述的一种交通信号灯控制系统，其特征在于，所述车辆和行人检测模块包括特征提取单元、区域选取单元、感兴趣区池化处理单元和特征图确定单元；所述特征提取单元，用于通过卷积神经网络对输入的图像数据进行特征提取并输出特征信息；所述区域选取单元，用于通过区域网络进行区域选取并输出感兴趣区域信息；所述感兴趣区池化处理单元，用于将感兴趣区域信息和特征信息输入感兴趣区域池化层以获取固定尺寸的特征图；所述特征图确定单元，用于将所述特征图通过全连接层和分类层与边界框回归层处理获取最后的检测结果；所述特征提取单元的输入端连接所述图像采集模块的输出端，特征提取单元的输出端连接区域选取单元的输入端和感兴趣区池化处理单元的第一输入端，区域选取单元的输出端连接感兴趣区池化处理单元的第二输入端，感兴趣区池化处理单元的输出端通过特征图确定单元连接主控制模块的接收端。3.根据权利要求1所述的一种交通信号灯控制系统，其特征在于，所述外界环境检测模块包括第一电源、第一电阻、第一电容、第一开关管、第二电阻、第三电阻、第四电阻和雾霾传感器；所述第一电源连接雾霾传感器的第六端和第一电阻的第一端，雾霾传感器的第一端连接第一电阻的第二端和第一电容，雾霾传感器的第二端、第一电容的另一端和第一开关管的发射极均接地，雾霾传感器的第四端接地，雾霾传感器的第五端通过第三电阻连接第四电阻的第一端，第四电阻的第二端接地，雾霾传感器的第三端连接第一开关管的集电极，第一开关管的基极连接第二电阻的第一端。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，刘芬，
申请(专利权)人：枣庄智博智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：