基于人车检测的智能交通信号处理装置的制作方法

本发明涉及一种交通信号处理装置，更具体的说是涉及一种基于人车检测的智能交通信号处理装置。

背景技术：

传统的路口交通信号灯一般规定的通行时间为固定时长，当路口行人较多时，通行速度会有所下降，通行时间往往较为紧张，常常出现走到路口中央交通灯变灯的情况，令行人措手不及，引发安全事故。由于通行信号的时长一经设定，即无法随意更改，无论在交通繁忙的上下班高峰期，还是在道路通行车辆稀少的夜间，行人过路口都只能等待交通灯的禁行时长过后才能放行，十分不科学。

此外，如遇特殊节日集会时，交警无法实时改变路口交通灯的显示，只能依靠手动指挥确定车辆放行方向，不但难以保证交警的人身安全，而且由于交警手势指令与交通信号灯不同步或不一致，导致指挥效率低，还易令行人造成困惑，因此现有申请号为201711345288.6的专利公开了一种智能触摸交通信号灯控制系统，该系统通过设置红外线传感器的方式来检测当前需要过马路的行人数量，然后根据当前检测的行人数量来改变信号灯的通行和禁行的时长，以解决上述问题，然而该种方式仅考虑的行人通行方面的问题，并未考虑车辆的通行情况，因此若是在行人和车辆待通行数量都较多且相互冲突的时候，便很容易出现因为行人通行时间过长导致大量车辆堵塞，进而导致堵车的问题，且在行人出现闯红灯的情况也无法进行有效的监管。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够避免行人通行时间过长导致车辆堵塞以及能够对闯红灯的行人进行有效监管的基于人车检测的智能交通信号处理装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于人车检测的智能交通信号处理装置，包括信号灯和控制装置，所述控制装置与信号灯连接，以控制信号灯的亮灭时间，所述控制装置包括：

采集摄像头，该采集摄像头安装于信号灯上，用于拍摄采集路口上待通行的车辆数量和行人数量；

运算服务器，耦接于采集摄像头，以接收采集摄像头采集的待通行的车辆数量和行人数量，并通过以下公式分别计算车辆通行需求时间和行人通行需求时间：

其中，t0为车辆的通行需求时间，a0为预设的车辆加速度，x为路口长度，b为车辆数量，c为预设车辆长度，t1为行人的通行需求时间，a1为预设的行人加速度，然后通过以下公式调整信号灯的通行时间：

其中，tx为最终调整的信号灯的通行时间，该运算服务器将tx输入到信号灯内，调整信号灯的亮灭时间。

作为本发明的进一步改进，所述运算服务器还内具有人脸识别系统，所述运算服务器耦接于外部公安户口系统，以接收采集摄像头拍摄的闯红灯的行人图像，识别行人脸部输出行人具体信息，并通过该具体信息发送穿红灯提示短信至该行人手机。

作为本发明的进一步改进，所述采集摄像头拍摄闯红灯的行人图像的具体步骤如下：

步骤一，在信号灯处于禁行时间时，通过采集摄像头拍摄路口处的行人；

步骤二，识别分析拍摄到的行人是否处于斑马线上，或是路口中间，若有识别到行人处于斑马线上或是路口中间，则采集摄像头放大并截取行人的头部图像；

步骤三，将截取的行人的头部图像传输到运算服务器内，以输出闯红灯的行人图像。

作为本发明的进一步改进，所述采集摄像头包括摄像底座和摄像头部，所述摄像底座固定安装在信号灯的横杆上，所述摄像头部可旋转的安装在摄像底座的上侧面上，所述摄像头部的上侧面固定有散热装置。

作为本发明的进一步改进，所述散热装置包括固定在摄像头部的上侧面上的储水槽，所述储水槽的中部固定有一块隔板，该隔板将储水槽内部空间平均分为热水槽和冷水槽，所述隔板靠近上侧的位置上固定有热水管道，所述隔板靠近下侧的位置上固定有冷水管道，所述热水管道和冷水管道连通热水槽和冷水槽，其中，热水管道和冷水管道内均设有单向阀，热水管道的单向阀的流动方向为热水槽到冷水槽，冷水管道的单向阀的流动方向为冷水槽到热水槽，所述储水槽的下侧面相对冷水槽的位置上贴合固定有隔热层，相对热水槽的位置上贴合固定有导热层，所述隔热层和导热层均贴合固定到摄像头部的上侧面上，热水槽和冷水槽内的冷却液均漫过热水管道。

作为本发明的进一步改进，所述热水管道相对热水槽的一端套接有漏斗状的热流罩，所述冷水管道相对冷水槽的一端套接有漏斗状的冷流罩。

本发明的有益效果，通过由采集摄像头和运算服务器组合构成的控制装置的设置，便可有效的实现利用采集摄像头拍摄采集路口上待通行的车辆数量和行人数量，然后通过运算服务器的运算作用，便可依据采集摄像头采集过来的车辆数量和行人数量，然后利用车辆数量和行人数量两个数据组合计算车辆通行需求时间和行人通行需求时间，然后再利用两个通行需求时间进行计算出信号灯的调控时间，如此便可有效的协调行人与车辆的通行时间，避免出现行人通行时间过长导致的车辆大量堵塞的问题。

附图说明

图1为本发明的基于人车检测的智能交通信号处理装置的模块框图；

图2为图1中的采集摄像头的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至2所示，本实施例的一种基于人车检测的智能交通信号处理装置，包括信号灯和控制装置1，所述控制装置1与信号灯连接，以控制信号灯的亮灭时间，所述控制装置1包括：

采集摄像头11，该采集摄像头11安装于信号灯上，用于拍摄采集路口上待通行的车辆数量和行人数量；

运算服务器12，耦接于采集摄像头11，以接收采集摄像头11采集的待通行的车辆数量和行人数量，并通过以下公式分别计算车辆通行需求时间和行人通行需求时间：

其中，t0为车辆的通行需求时间，a0为预设的车辆加速度，x为路口长度，b为车辆数量，c为预设车辆长度，t1为行人的通行需求时间，a1为预设的行人加速度，然后通过以下公式调整信号灯的通行时间：

其中，tx为最终调整的信号灯的通行时间，该运算服务器12将tx输入到信号灯内，调整信号灯的亮灭时间，在使用本实施例的信号处理装置的过程中，只需要将采集摄像头11安装到信号灯的横杆上即可，然后再通过5g通信模块将采集摄像头11与运算服务器12连接，以此实现采集摄像头11所拍摄的车辆数量数据和行人数量数据能够快速的传输到运算服务器12内，然后通过运算服务器12的运算作用，便可有效的计算出信号灯的通行时间tx，然后通过该通行时间tx调整信号灯的最终通行时间，而tx的得出充分的考虑的车辆通行需求时间和行人通行需求时间，然后利用权值函数的方式，将车辆通行需求时间和行人通行需求时间进行加权计算，便可有效的计算出最终通行时间tx，而在计算车辆通行需求时间和行人通行需求时间的过程中，所计算的时间应该最后一位行人或是车辆通过整个路口的时间，而行人的长度在路口比例来看可以忽略不计，而车辆的本身长度对于最后一辆车通过路口的时间具有极大的影响，因此在计算车辆通行需求时间的时候，加入了车辆数量与车辆长度的计算，使得最后计算出来的车辆通行需求时间能够更加的符合实际情况，至于本实施例中的车辆长度可采用预设固定值的方式来实现，而相应的本实施例中的车辆加速度和行人加速度的也可以通过预设固定值的方式，当然本实施例中也可为了增加整体装置的适应性，可通过运算服务器12在一次车辆和行人通过路口以后，计算车辆和行人的平均加速度，然后利用该平均加速度对于车辆加速度和行人加速度进行调整，以大大的增加整体处理装置的适应性，具体的调整步骤如下：

步骤二一，首先预设车辆加速度的值和行人加速度的值以及误差值范围；

步骤二二，获取一次通过路口以后的车辆平均加速度的值和行人平均加速度的值；

步骤二三，将预设的车辆加速度的值和行人加速度的值与车辆平均加速度的值和行人平均加速度的值做减法运算，求得相应的误差值；

步骤二四，判断获取的误差值是否处于误差值范围内，若处于误差值范围内则不对车辆加速度和行人加速度的值进行调整，若不处于误差值范围内，则对车辆加速度和行人加速度的值进行调整，首先判断误差值为正值还是负值，若为正值，则预设的车辆加速度的值和行人加速度的值减少一半的误差值作为新的预设值，若为负值，则预设的车辆加速度的值和行人加速度的值增加一半的误差值作为新的预设，然后返回步骤二二循环执行，如此便可有效的利用类似于神经网络自我学习的方式来调整车辆加速度和行人加速度的值，使得整体装置具有更好的适应性。

作为改进的一种具体实施方式，所述运算服务器12还内具有人脸识别系统，所述运算服务器12耦接于外部公安户口系统，以接收采集摄像头11拍摄的闯红灯的行人图像，识别行人脸部输出行人具体信息，并通过该具体信息发送穿红灯提示短信至该行人手机，如此便可实现类似于现有的交通违法处理方式，实现对于行人也进行针对性的管理，采用了人脸识别技术和5g通信技术，便可有效的解决对于行人身份确定的问题，且相比于现有技术中采用在路口直接设置显示屏的方式，一方面行人较难注意到显示屏的公布画面，另一方面闯红灯者一般过了路口边不会回头，因此也很难注意到公布画面，如此便会导致对行人的提醒力度不够的问题，如此通过本实施例的方案，可实现点对点提醒，使得行人能够更加的注意交通规则，尽可能的避免出现闯红灯的情况。

作为改进的一种具体实施方式，所述采集摄像头11拍摄闯红灯的行人图像的具体步骤如下：

步骤一，在信号灯处于禁行时间时，通过采集摄像头11拍摄路口处的行人；

步骤二，识别分析拍摄到的行人是否处于斑马线上，或是路口中间，若有识别到行人处于斑马线上或是路口中间，则采集摄像头11放大并截取行人的头部图像；

步骤三，将截取的行人的头部图像传输到运算服务器12内，以输出闯红灯的行人图像，通过上述步骤，便可有效的实现采集闯红灯的行人图像，并且对于该行人的面部进行重点采集，使得运算服务器12能够更好的进行人脸识别了。

作为改进的一种具体实施方式，所述采集摄像头11包括摄像底座111和摄像头部112，所述摄像底座111固定安装在信号灯的横杆上，所述摄像头部112可旋转的安装在摄像底座111的上侧面上，所述摄像头部112的上侧面固定有散热装置113，通过散热装置113的散热可实现主动式散热，增加摄像头部112的工作性能和工作寿命。

作为改进的一种具体实施方式，所述散热装置113包括固定在摄像头部112的上侧面上的储水槽114，所述储水槽114的中部固定有一块隔板115，该隔板115将储水槽114内部空间平均分为热水槽和冷水槽，所述隔板115靠近上侧的位置上固定有热水管道116，所述隔板115靠近下侧的位置上固定有冷水管道117，所述热水管道116和冷水管道117连通热水槽和冷水槽，其中，热水管道116和冷水管道117内均设有单向阀，热水管道116的单向阀的流动方向为热水槽到冷水槽，冷水管道117的单向阀的流动方向为冷水槽到热水槽，所述储水槽114的下侧面相对冷水槽的位置上贴合固定有隔热层，相对热水槽的位置上贴合固定有导热层，所述隔热层和导热层均贴合固定到摄像头部112的上侧面上，热水槽和冷水槽内的冷却液均漫过热水管道116，通过上述结构的设置，便可利用冷却液在热水槽和冷水槽之间往复循环的方式来实现对于摄像头部112主动散热，而且并不需要额外的设置动力部件，其中为了增加冷水槽的冷却性能，一般会在冷水槽背向热水槽一侧的槽壁外侧面上固定有散热片，如此相比于普通的仅开设散热孔的方式，一方面散热效果更强，另一方面也可减少外部异物灰尘进入到摄像头112的几率。

作为改进的一种具体实施方式，所述热水管道116相对热水槽的一端套接有漏斗状的热流罩118，所述冷水管道117相对冷水槽的一端套接有漏斗状的冷流罩119，通过热流罩118和冷流罩119的设置，可实现大进小出的效果，可以在一定程度上增加冷却液的循环速度，增加散热性能。

综上所述，本实施例的交通信号处理装置，通过采集摄像头11和运算服务器12的组合作用，可实现基于车辆数量和行人数量的基础上调整信号灯的通行时间，使得信号灯的通行时间能够更加符合实际情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。