基于红外热成像的车流密度识别装置的制造方法
【专利摘要】一种基于红外热成像的车流密度识别装置，包括布设在各个路口的面向来车方向的红外热成像仪，分析模块，网络连接模块，信号控制模块和城市中央控制系统，其特征在于，所述布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪提供路口的热成像图片，所述分析模块根据所述热成像图片识别其中的汽车发动机并生成车流密度数据，所述网络连接模块连接并向所述城市中央控制系统发送车流密度数据，所述城市中央控制系统通过所述网络连接模块发送控制指令给所述信号控制模块，所述信号控制模块直接控制交通信号灯的状态。本案的车流密度识别装置能够有效帮助城市交通管理系统提高道路车辆通过率。
【专利说明】
基于红外热成像的车流密度识别装置
技术领域
[0001 ]本发明属于城市交通控制领域。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，城市内的汽车保有量越来越多，人们出行越来越多的使用汽车，给城市道路的交通控制带来越来越大的压力。
[0003]目前在普通群众接触的交通控制系统，是通常生活中的“红绿灯”系统，其本质是设置好时间间隔，交替放行不同方向上的车辆。这种控制方式比较僵化，人们经常能看到一个方向很多车在停车等待放行，而另外的方向上没有车走却在占用绿灯时间。
[0004]为了提高交通运行效率，人们提出了很多理论，做了很多努力。比较有代表性的是“绿波带”控制方式，将主干道上相邻路口的交通灯统一控制，按照相邻路口距离和设定的车速，把各个路口的绿灯间隔时间和绿灯开启时间点统一管理，让主干道上的以一定速度行驶的汽车能够最大限度的连续通过绿灯的路口，减少红灯等待的几率。绿波带控制方式的问题在于，它重点保障了主干道上的直行车辆的通行，而损害了路口其他方向上的车辆通行时间。
[0005]为了应对更加复杂的情况，人们希望能够根据路口的车流密度情况动态的调节交通灯的绿灯时间。这就要求人们能够实时地掌握每个路口的车流密度情况。专利201310600892.4公开了一种智能交通控制系统，在路口的各个方向上，距离路口O米/50米/100米/150米/200米等位置处设置感应探头，判别各个方向流向路口的车流密度的，据此控制路口的红绿灯。但是该方案的问题是施工量特别巨大，性价比低，可实施性差。专利200610149088.9，用红外线矩阵检测车流量的方法及交通监测系统，采用了主动发射红外线并接收汽车反射红外线的系统，能够检测汽车行进的方向和速度，但是其只适用于确定出口入口的情况，只用于车库、桥梁类型的环境，不适用于城市道路。专利号201210298123.9，一种车流量和车速检测方法及系统，该专利必须在每一车道上安装两处红外传感器，且只有简单的计数功能，并不能完整判断路口拥堵情况，尤其是车辆停滞时，基本没有意义。专利号201010233054.4，高位红外线交通管理系统，采用了主动式红外线发射接收系统，其信号处理采用单片机进行简单计数，对于复杂路口的车流情况，明显缺乏实用性。
【发明内容】
[0006]为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于红外热成像的车流密度识别装置和交通控制系统。
[0007]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种基于红外热成像的车流密度识别装置，包括:布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪，分析模块，网络连接模块，信号控制模块和城市中央控制系统，其特征在于，所述布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪提供路口的热成像图片，所述分析模块根据所述热成像图片识别其中的汽车发动机并生成车流密度数据，所述网络连接模块连接并向所述城市中央控制系统发送车流密度数据，所述城市中央控制系统通过所述网络连接模块发送控制指令给所述信号控制模块，所述信号控制模块直接控制交通信号灯的状态。
[0008]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述红外热成像仪，其成像热辐射范围为-20 0C到250 0C。
[0009]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述分析模块对拍摄到的红外热成像图片以辐射温度区间70°c>20(rc部分，标记为汽车发动机。
[0010]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述分析模块对拍摄的红外线图像进行分析，识别出路口各个车道位置内标记的汽车发动机的数量，获取路口各车道上汽车的数量信息。
[0011]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述分析模块对相邻时间拍摄的红外线图像进行分析，识别出标记的汽车发动机在图像上移动的距离，根据该距离计算获取汽车的移动速度信息。
[0012]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述网络连接模块为4G无线通信模块。
[0013]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述网络连接模块每I?10秒向所述城市中央控制系统发送一次数据。
[0014]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述城市中央控制系统每I?10秒通过所述网络连接模块向所述信号控制模块发送一次控制命令。
[0015]优选的是，所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述信号控制模块每I?10秒按照所述城市中央控制系统的控制命令对交通灯进行操作。
[0016]本发明的有益效果:车流密度识别装置能够有效帮助城市交通管理系统提高道路车辆通过率。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的车流密度识别装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0019]—种基于红外热成像的车流密度识别装置，包括:布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪3，分析模块4，网络连接模块2，信号控制模块5和城市中央控制系统1，布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪3提供路口的热成像图片，分析模块4根据所述热成像图片识别其中的汽车发动机并生成车流密度数据，网络连接模块2连接城市中央控制系统I并向城市中央控制系统I发送数据，城市中央控制系统I根据所述汽车数量、位置和速度信息进行运算处理，并通过网络连接模块2发送控制指令给信号控制模块5，信号控制模块5直接控制交通信号灯6的状态。
[0020]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述红外热成像仪3，其成像热辐射范围为_20°C到250°C。
[0021]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，所述分析模块4对拍摄到的红外热成像图片以辐射温度区间70°0200°(:部分，标记为汽车发动机。通常情况下，汽车发动机部分的温度比周围温度平均高出50°C，对于一些带有涡轮增压的发动机，其涡轮部分甚至能达到200°C的温度。对于辐射温度区间在200°C以上且辐射源体积很小的部分，标记车灯。车灯仅作为汽车计数的辅助手段，主要手段仍然是发动机计数。
[0022]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，分析模块4对拍摄的红外线图像进行分析，识别出路口各个车道位置内标记的汽车发动机的数量，获取路口各车道上汽车的数量信息。
[0023]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，分析模块4对相邻时间拍摄的红外线图像进行分析，识别出标记的汽车发动机在图像上移动的距离，根据该距离计算获取汽车的移动速度信息。
[0024]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，网络连接模块2为4G无线通信模块。
[0025]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，网络连接模块2每I?10秒向所述城市中央控制系统发送一次数据。
[0026]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，城市中央控制系统I每I?10秒通过网络连接模块2向信号控制模块5发送一次控制命令。
[0027]进一步的，基于红外热成像的车流密度识别装置，其中，信号控制模块5每I?10秒按照城市中央控制系统I的控制命令对交通信号灯6进行操作。
[0028]具体而言，由于黑体辐射的存在，任何具有温度的物体都会向外发出辐射，不同温度的物体发出的福射波长和频率不相同。一般而言，开动起来的汽车，其发动机虽然有冷却水散热，但依然有较高的温度，比周围环境平均高出50°C，释放的辐射与周围其他物体的热辐射具有明显的差别:无论冬夏，周围其他物体几乎没有能达到ΙΟΟΓ的，这与汽车的发动机形成了明显的温度差。另外，有些时候，汽车会打开车灯，车灯内灯丝温度一般在2000°C左右，而且灯丝很小，其热辐射与发动机的热辐射也存在明显区别。以汽车发动机的热辐射成像来识别公路上汽车的车流密度，具有很强的现实意义。
[0029]另外，车流密度识别装置与城市中央控制系统的网络连接采用4G无线连接，一方面满足传输数据和图像的性能需求，一方面也节省了布置有线网络的成本，具有很强的现实意义。
【主权项】
1.一种基于红外热成像的车流密度识别装置，包括:布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪，分析模块，网络连接模块，信号控制模块和城市中央控制系统，其特征在于，所述布设在各个路口面向来车方向的红外热成像仪提供路口的热成像图片，所述分析模块根据所述热成像图片识别其中的汽车发动机并生成车流密度数据，所述网络连接模块连接并向所述城市中央控制系统发送车流密度数据，所述城市中央控制系统通过所述网络连接模块发送控制指令给所述信号控制模块，所述信号控制模块直接控制交通信号灯的状态。2.根据权利要求1所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述红外热成像仪，其成像热辐射范围为-20 0C到250 0C。3.根据权利要求1所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述分析模块对拍摄到的红外热成像图片以辐射温度区间70°0200°(:部分，标记为汽车发动机。4.根据权利要求3所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述分析模块对拍摄的红外线图像进行分析，识别出路口各个车道位置内标记的汽车发动机的数量，获取路口各车道上汽车的数量信息。5.根据权利要求3所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述分析模块对相邻时间拍摄的红外线图像进行分析，识别出标记的汽车发动机在图像上移动的距离，根据该距离计算获取汽车的移动速度信息。6.根据权利要求1所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述网络连接模块为4G无线通信模块。7.根据权利要求6所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述网络连接模块每I?10秒向所述城市中央控制系统发送一次数据。8.根据权利要求1所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述城市中央控制系统每I?10秒向所述网络连接模块发送一次控制命令。9.根据权利要求8所述的基于红外热成像的车流密度识别装置，其特征在于，所述信号控制模块每I?10秒按照所述城市中央控制系统的控制命令对交通灯进行操作。
【文档编号】G08G1/065GK105894826SQ201610483914
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】侯舸
【申请人】侯舸