基于行人检测的自适应巴士发车控制箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制箱领域，尤其涉及一种基于行人检测的自适应巴士发车控制箱。
【背景技术】
[0002]1829年7月4日，英国人George Shillibeer的巴士出现于伦敦街头，沿新建的“新路” (New Road)往返柏丁顿Paddington与银行地带，经停约克郡Yorkshire Stingo，每日每个方向4班。不到十年，这一服务法国、英国及美国东岸各大城市(如巴黎、里昂、伦敦、纽约)得到普及。
[0003]巴士对社会影响巨大，对城市发展起着最基本的推动作用的。巴士使市民体验到彼此间前所未有的接近，也缩短城市和邻近村镇间的距离、往来频繁。
[0004]然而，在现有技术中，巴士的发车频率难以控制，最准确的控制方案是基于附近交通路口人流进行实时控制，然而难点在于巴士站台的人流的检测，城市内公共空间本身有限，如果在每一个交通路口增加一套新的数据采集设备和数据通信设备对人流数量进行实时采集和传送，容易导致原本有限的公共空间更加不足，
[0005]因此，需要一种自适应巴士发车控制方案，能够对每一个交通路口的现有控制箱进行结构改造和优化，增加数据采集功能和数据通信功能以实现对交通路口处的人流数量的实时采集和传送，以将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近巴士线路归属的巴士车队管理平台。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种基于行人检测的自适应巴士发车控制箱，在现有的控制箱中增加人流检测设备和数据通信设备，在数据通信设备中，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，基于客流指数确定交通路口地址附近巴士线路的发车密度，并基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近巴士线路归属的巴士车队管理平台。
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种基于行人检测的自适应巴士发车控制箱，所述控制箱包括箱体、亮度传感器、CMOS视觉传感器、移动硬盘和MSP430单片机，亮度传感器、CMOS视觉传感器、移动硬盘和MSP430单片机都设置在箱体上，亮度传感器用于确定图像处理所使用的参考图像，CMOS视觉传感器用于对交通路口进行拍摄以获得高清路口图像，移动硬盘用于存储与图像处理相关的数据，MSP430单片机用于基于高清路口图像的分析确定巴士发车控制信息。
[0008]更具体地，在所述基于行人检测的自适应巴士发车控制箱中，包括:控制箱主体，包括箱体、防水式门结构和散热结构和控制箱无线通信设备;箱体采用厚度为1.5毫米的冷乳钢板并具有加筋板和肋板;防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，外门采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上;散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上;亮度传感器，嵌入在箱体上，用于检测环境亮度，根据环境亮度确定并输出对应的环境亮度等级;CMOS视觉传感器，嵌入在箱体上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为3840 X 2160;移动硬盘，设置在箱体内，用于预先存储多个基准亮度路口图像，每一个基准亮度路口图像对应一个环境亮度等级，每一个基准亮度路口图像为在对应环境亮度等级下CMOS视觉传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，移动硬盘还用于预先存储交通路口地址、预设差值阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围；背景选择设备，设置在箱体内，与亮度传感器和移动硬盘分别连接，基于当前时刻亮度传感器输出的环境亮度等级在移动硬盘中寻找对应的基准亮度路口图像并作为目标背景图像输出；背景复杂度检测设备，设置在箱体内，与CMOS视觉传感器连接，用于接收高清路口图像，并计算高清路口图像中像素颜色变化的剧烈程度以作为背景复杂度输出;运动区域检测设备，设置在箱体内，与CMOS视觉传感器、移动硬盘、背景选择设备和背景复杂度检测设备分别连接，基于背景复杂度确定第一权重值和第二权重值，第一权重值和第二权重值之和为I，背景复杂度越大，第一权重值越小，第二权重值越大，通过CMOS视觉传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，第一权重值与第一绝对值相乘以获得第一乘积，第二权重值与第二绝对值相乘以获得第二乘积，当第一乘积与第二乘积都是非零且第一乘积与第二乘积之间的差值的绝对值小于预设差值阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；图像形态学处理设备，设置在箱体内，与运动区域检测设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像;特征提取设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度;MSP430单片机，设置在箱体内，与特征提取设备和移动硬盘分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；控制箱无线通信设备与MSP430单片机和移动硬盘分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，基于客流指数确定交通路口地址附近巴士线路的发车密度，并基于交通路口地址将确定的发车密度通过无线通信链路发送给交通路口地址附近巴士线路归属的巴士车队管理平台。
[0009]更具体地，在所述基于行人检测的自适应巴士发车控制箱中:控制箱无线通信设备嵌入在箱体外表面上。
[0010]更具体地，在所述基于行人检测的自适应巴士发车控制箱中:行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，交通路口地址附近巴士线路的发车密度越频繁。
[0011 ]更具体地，在所述基于行人检测的自适应巴士发车控制箱中:控制箱无线通信设备包括逻辑控制器和时分双工通信接口。
[0012]更具体地，在所述基于行人检测的自适应巴士发车控制箱中:背景选择设备、背景复杂度检测设备和运动区域检测设备被集成在一块集成电路板上。
【附图说明】
[0013]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0014]图1为根据本发明实施方案示出的基于行人检测的自适应巴士发车控制箱的结构方框图。
[0015]图2为根据本发明实施方案示出的基于行人检测的自适应巴士发车控制箱的控制箱无线通信设备的结构方框图。
[0016]附图标记:I箱体;2亮度传感器;3CM0S视觉传感器;4移动硬盘;5MSP430单片机;6逻辑控制器;7时分双工通信接口
【具体实施方式】
[0017]下面将参照附图对本发明的基于行人检测的自适应巴士发车控制箱的实施方案进行详细说明。
[0018]最初，城市巴士大都由载货汽车底盘改装而成，现代城市巴士的底盘一般都是根据客车的要求专门设计和制造而成。发达国家的城市巴士，均已实行无人售票，因此装有收款机或验票机，从而提升上下乘客