信号灯所在路口通行数据采集方法
【专利说明】信号灯所在路口通行数据采集方法
[0001]本发明是申请号为201510164694.7、申请日为2015年4月8日、发明名称为“信号灯所在路口通行数据采集方法”的专利的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及信息采集领域，尤其涉及一种信号灯所在路口通行数据采集方法。
【背景技术】
[0003]在城市道路行驶中，汽车从出发地到目的地花费时间最多的地方，不是在道路的正常行驶阶段，而是在道路交通路口的等灯或堵塞在道路交通路口附近的阶段。随着科技的进步和人们生活水平的提高，城市化进展不断地拓展，城市内车辆越来越多，城市道路也越来越拥堵，尤其在上下班高峰时段和节假日，在道路交通路口处占用驾驶员过多的时间，不仅影响驾驶员的心情，容易造成交通事故，而且也是城市拥堵的重要原因。因此，如何减少在道路交通路口处等待的时间，提高车辆行驶的效率和速度，是道路交通管理部门极其关心的问题之一。
[0004]现有技术中，存在一些交通信息发布的技术方案，帮助附近的驾驶员规避车辆过多的路段，平均车流，改善交通。例如，通过将驾驶员当前位置周围多条路段的拥堵情况通过路边大屏幕显示屏进行显示，使得驾驶员及时获得前往目的地的多条路段的交通信息，衡量利弊，及时改变驾驶路线，在保障较快到达目的地的同时，对拥堵路段的车流进行了适当分流。然而，现有的技术方案只是简单提供了各个路段的拥堵信息，没有提供交通路口滞留车辆的信息以及附近红绿灯状态的信息，提供了信息有限，参考价值一般。现有技术中还存在一些基于路口图像识别的信息分发方案，但因为未考虑雾霾天气的影响而可靠性不尚ο
[0005]因此，需要一种新的交通信息发布模式，能够将驾驶员当前位置附近的交通路口滞留车辆的信息以及附近红绿灯状态的信息及时发送到驾驶员车辆内部终端上，帮助驾驶员更细致地了解附近各个交通路口的交通信息，从而调节路线或行驶速度，更有效地达到车辆分流效果，同时，这种模式需要克服雾霾天气对信息采集的干扰，提高数据采集的准确性。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种信号灯所在路口通行数据采集方法，其包括:利用CCD视觉传感器对所述信号灯所在路口进行拍摄以获得路口图像；利用去雾霾处理器对所述路口图像进行清晰化处理以获得清晰化路口图像；利用拥堵指数分析器对所述清晰化路口图像进行图像处理以获得路口拥堵指数；利用信号灯数据采集器实时采集信号灯信息；利用AT89C51单片机获得所述路口拥堵指数和所述信号灯信息，其中所述AT89C51单片机与所述拥堵指数分析器和所述信号灯数据采集器分别连接。
[0007]本发明的数据采集方法利用信号灯所在路口通行数据采集系统实施，因此，根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种信号灯所在路口通行数据采集系统，所述系统包括CCD视觉传感器、去雾霾处理器、拥堵指数分析器、信号灯数据采集器和AT89C51单片机，所述CCD视觉传感器对所述信号灯所在路口进行拍摄以获得路口图像，所述去雾霾处理器对所述路口图像进行清晰化处理以获得清晰化路口图像，所述拥堵指数分析器对所述清晰化路口图像进行图像处理以获得路口拥堵指数，所述信号灯数据采集器用于实时采集信号灯信息，所述AT89C51单片机与所述拥堵指数分析器和所述信号灯数据采集器分别连接，以获得所述路口拥堵指数和所述信号灯信息。
[0008]更具体地，所述数据采集系统进一步包括:
[0009]GPRS收发器，与所述AT89C51单片机连接，用于将所述路口拥堵指数和所述信号灯信息打成GPRS实时数据包，以通过GPRS通信链路发送到当地交管信息发布平台；
[0010]供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；
[0011]用户输入器件，用于根据用户的输入，设定预定拥堵指数阈值、第一路口预定区域和第二路口预定区域，第一路口预定区域和第二路口预定区域都是以所述信号灯所在路口为中心的圆形区域；
[0012]移动硬盘，与用户输入器件连接，用于存储预定拥堵指数阈值、第一路口预定区域和第二路口预定区域，存储第一路口预定区域内多个交通路口的路口拥堵指数和信号灯信息，还存储第二路口预定区域内的各个车辆的无线接收终端ID。
[0013]具体地，所述去雾霾处理器包括:
[0014]存储子器件，用于预先存储天空上限灰度阈值和天空下限灰度阈值，所述天空上限灰度阈值和所述天空下限灰度阈值用于分离出图像中的天空区域，还用于预先存储预设像素值阈值，所述预设像素值阈值取值在0到255之间；
[0015]雾霾浓度检测子器件，位于空气中，用于实时检测信号灯所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；
[0016]区域划分子器件，连接所述CCD视觉传感器以接收所述路口图像，对所述路口图像进行灰度化处理以获得灰度化区域图像，还与存储子器件连接，将所述灰度化区域图像中灰度值在所述天空上限灰度阈值和所述天空下限灰度阈值之间的像素识别并组成灰度化天空子图案，从所述灰度化区域图像分割出所述灰度化天空子图案以获得灰度化非天空子图像，基于所述灰度化非天空子图像在所述巡逻区域图像中的对应位置获得与所述灰度化非天空子图像对应的彩色非天空子图像；
[0017]黑色通道获取子器件，与所述区域划分子器件连接以获得所述彩色非天空子图像，针对所述彩色非天空子图像中每一个像素，计算其R，G，B三颜色通道像素值，在所述彩色非天空子图像中所有像素的R，G，B三颜色通道像素值中提取一个数值最小的颜色通道像素值所在的颜色通道作为黑色通道；
[0018]整体大气光值获取子器件，与所述存储子器件连接以获得预设像素值阈值，与所述区域划分子器件和所述黑色通道获取子器件分别连接以获得所述路口图像和所述黑色通道，将所述路口图像中黑色通道像素值大于等于预设像素值阈值的多个像素组成待检验像素集，将所述待检验像素集中具有最大灰度值的像素的灰度值作为整体大气光值；
[0019]大气散射光值获取子器件，与所述区域划分子器件和所述雾霾浓度检测子器件分别连接，对所述路口图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF(edge-preserving gaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；
[0020]介质传输率获取子器件，与所述整体大气光值获取子器件和所述大气散射光值获取子器件分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；
[0021]清晰化图像获取子器件，与所述区域划分子器件、所述整体大气光值获取子器件和所述介质传输率获取子器件分