一种基于视觉识别的路灯安全节能控制方法技术

本发明专利技术公开一种基于视觉识别的路灯安全节能控制方法，设置电源系统、开关和控制系统，所述控制系统包括控制器、传感器和信号收发单元；一条路上的路灯按顺序编号，每个路灯配置一个图像采集传感器、一个光感传感器、一个开关、一个信号收发单元，本发明专利技术条通过某一时刻目标有无以及目标前进方向，判断亮灯与否以及决定亮灯数量，为夜间车辆/行人行走提供安全保障，同时节能控制。同时节能控制。同时节能控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的路灯安全节能控制方法


[0001]本专利技术属于路灯自动控制领域，特别涉及一种基于识别的路灯安全节能控制方法。

技术介绍

[0002]路灯是夜间车辆/行人行走的安全保证，是当今城市道路夜间正常使用的必要保障。据文献统计城市路灯耗电量占城市总用电量的10％～20％，而夜间特别是午夜后车辆/行人较少，因此路灯的节能控制一直是节能研究的一个重点。
[0003]目前随着节能的要求和电子电控技术的发展，路灯节能控制技术大体分为4种开关：光感开关、声控开关、人感开关、微波开关。这四种开关可以单独使用，也可以相互结合变成多功能感应灯。光感开关可实现夜间和日间的自动识别，保证在亮度达到一定程度后关闭电路，实现了路灯的整个自动开关，但在光线不好时灯会一直亮，没有节能效果。声控开关主要在走廊中使用，通过感知人员走路的声波控制开关通路，然后延时关闭，此种开关可以达到较好的节能效果，但在人走过之后灯仍然在亮，此处仍可以进行节能控制。人感开关的工作原理为热释电传感器可以感应人体温释放的热辐射，通过感应人体的热信号进行灯的开关控制，此种控制方法只在有热信号时，灯才会亮，节能效果更好，但相邻两个传感器信号重叠区域的节能仍未考虑，即人远离灯正下方时此灯对行人及车辆没有意义。微波感应(也称雷达感应)相对前面几种控制方式就完美了很多，现在广泛应用于地下车库、道路照明灯等场所，它采用类似雷达的工作原理，通过发射微波探测移动物体，继而产生相应的开关操作，它具有抗射频干扰能力强、不受温度、湿度、光线、气流、尘埃等影响，并且可以安装在一定厚度非金属的外壳里面，不需外露，在实现感应功能的同时，也可保持外观的整体协调和美感，但微波感应控制方式在节能效果上与人感开关相同，仍有节能空间。

技术实现思路

[0004]为此本专利技术提出一种基于视觉识别的路灯安全节能控制方法，在最大限度保证车辆和行人的安全前提下，通过识别路上是否有目标物以及位置和移动方向进而控制灯的开启，使其尽可能地少开灯，节约能源。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种基于视觉识别的路灯安全节能控制方法，其特征在于，基于如下系统实现：
[0007]设置电源系统、开关和控制系统，所述控制系统包括控制器、传感器和信号收发单元；一条路上的一排路灯配置一个控制器，每个路灯上分别配置一组传感器和一个信号收发单元，所述一组传感器包括一个图像采集传感器和一个光感传感器；所述图像采集传感器安装在路灯的正下方，用于采集前方地面图像；所述光感传感器安装在路灯的正上方，用于采集日光；
[0008]设定如下标识：
[0009]路灯编号i：一条路上的路灯按顺序编号，i＝1...n，n表示一条路上的路灯总数；
[0010]亮灯方向D(i)：表示自第i盏灯位置的亮灯方向，D(i)＝1表示亮灯方向沿路灯编号增大的方向，D(i)＝0表示亮灯方向沿路灯编号减小的方向；
[0011]亮灯状态标识C(i)：表示某一时刻第i盏灯是在亮还是灭，C(i)＝1表示亮，C(i)＝0表示灭；
[0012]亮灯数量标识Q(i)：表示某一时刻在设计速度内第i盏灯周边的动态安全视距范围内的亮灯个数；
[0013]设定光强阈值，当光感传感器接收的光强信号小于阈值时，触发系统启动亮灯：初始时令所有灯：C(i)＝0，Q(i)＝0，
[0014]当某一时刻第i盏灯下的传感器检测到有目标物时，对于第i盏灯的控制如下：
[0015]1)如果第i盏灯两侧的灯均不亮，则第i盏灯点亮；
[0016]2)如果相邻且编号小于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号增大的方向前进时，则第i盏灯点亮；
[0017]3)如果相邻且编号大于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号减小的方向前进时，则第i盏灯点亮；
[0018]4)如果相邻且编号小于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号减小的方向前进时，则第i盏灯熄灭；
[0019]5)如果相邻且编号大于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号增大的方向前进时，则第i盏灯熄灭；
[0020]当某一时刻第i盏灯下的传感器没有检测到目标物时，对于第i盏灯的控制如下：
[0021]1)如果与第i盏灯相关的亮灯数量大于0时，即Q(i)>0，则第i盏灯点亮；
[0022]2)如果与第i盏灯相关的亮灯数量等于0时，即Q(i)＝0，则第i盏灯熄灭。
[0023]当检测到有目标物时，Q(i)按如下计算：
[0024][0025]L
i
为图像采集传感器检测到的目标速度对应的安全视距；
[0026]L1为相邻两个灯之间的距离；
[0027]当检测到没有目标物时，Q(i)按如下计算：
[0028]11)如果与其相邻的两盏灯相关的亮灯数量等于零，即Q(i
‑
1)＝0，Q(i+1)＝0，则Q(i)＝0；
[0029]12)如果与其相邻的编号小的路灯相关的亮灯数量等于零，即Q(i
‑
1)＝0，且与其相邻的编号大的路灯相关的亮灯数量大于零，即Q(i+1)>0，且目标向着路灯编号大的方向前进，则Q(i)＝0；
[0030]13)如果与其相邻的编号大的路灯相关的亮灯数量为零，即Q(i+1)＝0，且与其相邻的编号小的路灯相关的亮灯数量大于零，即Q(i
‑
1)>0，且目标向着路灯编号小的方向前进，则Q(i)＝0；
[0031]14)如果与其相邻的编号大的路灯相关的亮灯数大于零，即Q(i+1)>0，且目标向着编号小的方向前进时，或者与其相邻的编号小的路灯相关的亮灯数大于零，即Q(i
‑
1)>0，且目标向着编号大的方向前进时，则Q(i)等于与其相邻的两盏灯中相关的亮灯数较大者减1。
[0032]当识别的目标是人或动物时，无论目标动或静止，均保持有目标物状态不变；
[0033]当识别的目标是车时，如果车在行车道上，保持有目标物状态不变；
[0034]当识别的目标是车时，如果车在非行车道上，保持有目标物状态5秒后，变为无目标物状态。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的优点体现在：本专利技术基于图像识别判断某一时刻该盏灯下是否有目标出现，通过光感技术判断是否需要开启路灯控制，在每盏灯上安装开关和信号收发单元，通过各个灯之间的彼此信号传递，决定该盏灯以及相邻的灯是否需要开启以及开启数量、顺序。通过智能化控制实现了节能，同时也实现了安全导航。
附图说明
[0036]图1为本专利技术系统架构图；
[0037]图2为本专利技术路灯编号和间距布局图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。
[0039]本专利技术主要涉及一种路灯控制系统及方法。如图1所示，系统结构包括：电源系统1、开关2和控制系统3。对于同一条路上的一排路灯，配置一套电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的路灯安全节能控制方法，其特征在于，基于如下系统实现：设置电源系统、开关和控制系统，所述控制系统包括控制器、传感器和信号收发单元；一条路上的一排路灯配置一个控制器，每个路灯上分别配置一组传感器和一个信号收发单元，所述一组传感器包括一个图像采集传感器和一个光感传感器；所述图像采集传感器安装在路灯的正下方，用于采集前方地面图像；所述光感传感器安装在路灯的正上方，用于采集日光；设定如下标识：路灯编号i：一条路上的路灯按顺序编号，i＝1...n，n表示一条路上的路灯总数；亮灯方向D(i)：表示自第i盏灯位置的亮灯方向，D(i)＝1表示亮灯方向沿路灯编号增大的方向，D(i)＝0表示亮灯方向沿路灯编号减小的方向；亮灯状态标识C(i)：表示某一时刻第i盏灯是在亮还是灭，C(i)＝1表示亮，C(i)＝0表示灭；亮灯数量标识Q(i)：表示某一时刻在设计速度内第i盏灯周边的动态安全视距范围内的亮灯个数；设定光强阈值，当光感传感器接收的光强信号小于阈值时，触发系统启动亮灯：初始时令所有灯：C(i)＝0，Q(i)＝0，当某一时刻第i盏灯下的传感器检测到有目标物时，对于第i盏灯的控制如下：1)如果第i盏灯两侧的灯均不亮，则第i盏灯点亮；2)如果相邻且编号小于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号增大的方向前进时，则第i盏灯点亮；3)如果相邻且编号大于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号减小的方向前进时，则第i盏灯点亮；4)如果相邻且编号小于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号减小的方向前进时，则第i盏灯熄灭；5)如果相邻且编号大于当前路灯的灯亮，且目标向着路灯编号增大的方向前进时，则第i盏灯熄灭；当某一时刻第i盏灯下的传感器没有检测到目标物时，对于第i盏灯的控制如下：1)如果与第i盏灯相关的亮灯数量大于0时，即Q(i)>0，则第...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩云武，孙彩凤，张宏达，张明远，鲍常山，张子瑞，王书彬，
申请(专利权)人：江苏电子信息职业学院，
类型：发明
国别省市：