本发明专利技术涉及人车智能通行技术领域，尤其涉及一种确保人车智能通行和安全的信号机及其调控方法。其技术方案包括：包括控制模块、通讯模块和数据库模块，控制模块通过信号线与配置模块和红绿灯控制器模块通信连接，红绿灯控制器模块与倒计时牌模块通信连接，控制模块连接有通讯模块，通信模块与数据库模块通信连接，通讯模块通过视觉处理模块与摄像头模块通信连接。本发明专利技术具有优化交通调度、提高行车效率、降低能源消耗等优点，可广泛应用于城市道路、高速公路和机场等交通场所。
1、随着车辆保有量的快速增长，交通拥堵已经成为一个重要的社会问题，如何平衡城市交通负载成为当前交通管理的一个重要问题。在现有的交通管理系统中，通常通过红绿灯系统进行交通指挥，而绝大多数红绿灯系统执行的是限定秒数的亮灭时间，无法根据车辆的疏密程度进行智能调控，机动性差。比如在同一路段，通行车辆数量繁密时和通行车辆数量稀疏时所执行的红绿灯时间相同，这不仅易造成时间资源的浪费，而且车辆频繁的刹车和启动也不环保、不安全。
3、一种确保人车智能通行和安全的信号机，包括控制模块、通讯模块和数据库模块，控制模块通过信号线与配置模块和红绿灯控制器模块通信连接，红绿灯控制器模块与倒计时牌模块通信连接，红绿灯控制器模块用于控制红绿灯的变化，根据视觉处理器模块的反馈结果控制绿灯时间的加减，控制模块连接有通讯模块，通信模块与数据库模块通信连接，通讯模块通过视觉处理模块与摄像头模块通信连接。
>6、进一步，视觉处理模块对摄像头拍摄到的画面进行处理、分析和识别，判断行人和车辆是否出现在相应的感应区域内，并根据情况对交通灯的绿灯时间进行增加或减少，当智能视觉识别关闭时，视觉处理器模块将回传信息指令，根据缓冲区是否有车辆来发出485通讯或脉冲指令区分倒计时牌显示的倒计时时间，当缓冲区有车辆存在，倒计时牌执行较长时间的倒计时，反之执行较短时间的倒计时。7、进一步，画面处理、分析和识别方法为：
8、s1、图像预处理：对摄像头拍摄到的画面进行滤波、降噪等操作，提高后续处理的效果；
9、s2、目标检测：利用深度学习算法，对感应区域内的行人和车辆进行检测，并提取出其位置和大小信息；
10、s3、目标追踪：利用卡尔曼滤波算法，对运动物体进行跟踪，并预测其下一时刻的位置；
11、s4、特征提取：利用卷积神经网络，从行人和车辆的图像中提取出特征，用于后续判断行人和车辆的类型和动作；
12、s5、行为识别：利用深度学习算法，对行人和车辆的动作进行识别，如是否在过马路，行人是否在感应区内，并据此判断是否需要增加或减少交通灯的绿灯时间。
13、进一步，通讯模块负责将视觉处理器模块处理的结果传输到其他模块中。
14、进一步，倒计时牌模块负责显示倒计时时间，根据车流量识别到对应的车道类型后，根据用户设置的相位开始后第几秒启动摄像头视觉运算，并且也根据用户设置的要观测的感应线类型，从摄像头中判断车辆触碰到对应的虚拟感应线后，交通灯绿灯时间会增加x秒，x可由用户设置，并在该时间内不再进行感应增加通行时间；如果还有车辆在该感应线上，将会再次增加通行时间；但当所增加的时间超过用户设置的阈值时，单次相位就不再进行增加通行时间操作，只进行感应判定并关闭摄像头的视觉运算。
15、进一步，控制模块根据视觉处理器模块和倒计时牌模块的信息，控制红绿灯控制器模块对交通灯进行绿灯或红灯的切换，当同时存在人行道和车道的感应时，控制模块将共用一个单次增加秒数，并且在人行道或车道感应区域内存在行人或车辆时，将增加通行时间；但当所增加的时间超过阈值时，将不再进行人行道或车道的感应识别。
16、进一步，配置模块是为了方便用户进行系统配置，便于对配置信息进行修改，以适应不同的场景需求，包括感应区域的大小、缓冲区域的位置和形状、相位开始后多久启动摄像头。
17、进一步，数据库模块保存交通管理系统中的交通数据、配置数据以及历史数据，将每个感应区域的运动物体信息记录下来，以便后续的数据分析和系统维护。
18、一种确保人车智能通行和安全的信号机的调控方法，包括以下步骤：
19、s1、通过摄像头模块观测人行道和车道，并设置感应区和感应线，利用视觉处理器模块进行交通流量识别和智能控制，从而实现交通疏导和安全保障；
20、s2、当相位开始时根据用户设置的相位开始后第几秒启动摄像头，从摄像头中判断行人是否在感应区域内，如果在感应区域内，该相位的交通灯绿灯时间会增加x秒，x可由用户设置，并且在该时间内不再进行感应增加通行时间；如果还有行人在该区域内，将会再次增加通行时间；但当所增加的时间超过用户设置的阈值时，单次相位就不再进行增加通行时间操作，只进行感应判定并关闭摄像头的视觉运算；
21、s3、车道设置了竖形感应线，车道竖形感应线是根据高处摄像头观测车道的画面绘制的，可以分为掉头或特殊车道感应线、左转车道感应线、直行车道感应线和右转车道感应线等类型，根据车流量识别到对应的车道类型后，根据用户设置的相位开始后第几秒启动摄像头视觉运算，并且也根据用户设置的要观测的感应线类型，从摄像头中判断车辆触碰到对应的虚拟感应线后，交通灯绿灯时间会增加x秒，x可由用户设置，并在该时间内不再进行感应增加通行时间。如果还有车辆在该感应线上，将会再次增加通行时间；但当所增加的时间超过用户设置的阈值时，单次相位就不再进行增加通行时间操作，只进行感应判定并关闭摄像头的视觉运算；
22、s4、当同时存在人行道和车道的感应时，系统将共用一个单次增加秒数，并且在人行道或车道感应区域内存在行人或车辆时，将增加通行时间；但当所增加的时间超过阈值时，将不再进行人行道或车道的感应识别；
23、s5、当智能视觉识别关闭时，视觉处理器模块将回传信息指令，根据缓冲区是否有车辆来发出485通讯或脉冲指令区分倒计时牌显示的倒计时时间。如果缓冲区有车辆存在，倒计时牌执行较长时间的倒计时，反之执行较短时间的倒计时。这样可以防止车辆速度过快，给减速停车留下安全时间，达到减速从而停在停止线内。
24、本专利技术的有益效果是：
25、通过高处摄像头观测人行道和车道，并设置感应区和感应线，利用视觉处理器模块进行交通流量识别和智能控制，从而实现交通疏导和安全保障。
26、具体来说，人行道设置了一个虚拟的不规则四边形感应区域，当相位开始时根据用户设置的相位开始后第几秒启动摄像头，从摄像头中判断行人是否在感应区域内，如果在感应区域内，该相位的交通灯绿灯时间会增加x秒(x可由用户设置)，并且在该时间内不再进行感应增加通行时间。如果还有行人在该区域内，将会再次增加通行时间。但当所增加的时间超过用户设置的阈值时，单次相位就不再进行增加通行时间操作，只进行感应判定并关闭摄像头的视觉运算。
27、车道设置了竖形感应线，车道竖形感应线是根据高处摄像头观测车本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：包括控制模块、通讯模块和数据库模块，控制模块通过信号线与配置模块和红绿灯控制器模块通信连接，红绿灯控制器模块与倒计时牌模块通信连接，红绿灯控制器模块用于控制红绿灯的变化，根据视觉处理器模块的反馈结果控制绿灯时间的加减，控制模块连接有通讯模块，通信模块与数据库模块通信连接，通讯模块通过视觉处理模块与摄像头模块通信连接。
2.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：摄像头模块安装在高处，负责对人行道和车道的观测，并根据车道画面绘制感应区或感应线，之后对画面进行后期处理，以提高图像识别和检测的准确性和真实性。
3.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：视觉处理模块对摄像头拍摄到的画面进行处理、分析和识别，判断行人和车辆是否出现在相应的感应区域内，并根据情况对交通灯的绿灯时间进行增加或减少，当智能视觉识别关闭时，视觉处理器模块将回传信息指令，根据缓冲区是否有车辆来发出485通讯或脉冲指令区分倒计时牌显示的倒计时时间，当缓冲区有车辆存在，倒计时牌执行较长时间的倒计时，反之执行较短时间的倒计时。
4.根据权利要求3所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：画面处理、分析和识别方法为：
5.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：通讯模块负责将视觉处理器模块处理的结果传输到其他模块中。
6.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：倒计时牌模块负责显示倒计时时间，根据车流量识别到对应的车道类型后，根据用户设置的相位开始后第几秒启动摄像头视觉运算，并且也根据用户设置的要观测的感应线类型，从摄像头中判断车辆触碰到对应的虚拟感应线后，交通灯绿灯时间会增加x秒，x可由用户设置，并在该时间内不再进行感应增加通行时间；如果还有车辆在该感应线上，将会再次增加通行时间；但当所增加的时间超过用户设置的阈值时，单次相位就不再进行增加通行时间操作，只进行感应判定并关闭摄像头的视觉运算。
7.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：控制模块根据视觉处理器模块和倒计时牌模块的信息，控制红绿灯控制器模块对交通灯进行绿灯或红灯的切换，当同时存在人行道和车道的感应时，控制模块将共用一个单次增加秒数，并且在人行道或车道感应区域内存在行人或车辆时，将增加通行时间；但当所增加的时间超过阈值时，将不再进行人行道或车道的感应识别。
8.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：配置模块是为了方便用户进行系统配置，便于对配置信息进行修改，以适应不同的场景需求，包括感应区域的大小、缓冲区域的位置和形状、相位开始后多久启动摄像头。
9.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：数据库模块保存交通管理系统中的交通数据、配置数据以及历史数据，将每个感应区域的运动物体信息记录下来，以便后续的数据分析和系统维护。
10.一种确保人车智能通行和安全的信号机的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：包括控制模块、通讯模块和数据库模块，控制模块通过信号线与配置模块和红绿灯控制器模块通信连接，红绿灯控制器模块与倒计时牌模块通信连接，红绿灯控制器模块用于控制红绿灯的变化，根据视觉处理器模块的反馈结果控制绿灯时间的加减，控制模块连接有通讯模块，通信模块与数据库模块通信连接，通讯模块通过视觉处理模块与摄像头模块通信连接。
2.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：摄像头模块安装在高处，负责对人行道和车道的观测，并根据车道画面绘制感应区或感应线，之后对画面进行后期处理，以提高图像识别和检测的准确性和真实性。
3.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：视觉处理模块对摄像头拍摄到的画面进行处理、分析和识别，判断行人和车辆是否出现在相应的感应区域内，并根据情况对交通灯的绿灯时间进行增加或减少，当智能视觉识别关闭时，视觉处理器模块将回传信息指令，根据缓冲区是否有车辆来发出485通讯或脉冲指令区分倒计时牌显示的倒计时时间，当缓冲区有车辆存在，倒计时牌执行较长时间的倒计时，反之执行较短时间的倒计时。
4.根据权利要求3所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：画面处理、分析和识别方法为：
5.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征在于：通讯模块负责将视觉处理器模块处理的结果传输到其他模块中。
6.根据权利要求1所述一种确保人车智能通行和安全的信号机，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文高，
申请(专利权)人：广东高信智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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