一种基于物联网的道路监测系统的制作方法

文档序号:13941656阅读:139来源:国知局

本发明属于道路车辆监测技术领域,特别是涉及一种新型基于物联网的道路监测系统。



背景技术:

作为二十一世纪世界道路交通的发展趋势,智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,建立起来的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。其中,交通流量检测是智能交通系统的重要组成部分,能够及时地检测出通过的车辆,并以此为基础准确地统计出某段时间内某段道路的车流量以及车辆本身的运动信息,如车速,车长等。

现有技术中的车辆监测装置结构复杂,体积也比较大,安装要求也较高,并且维修麻烦大多需要中断交通,且影响路面结构,易被重型车辆破坏,如感应线圈检测;另外在夜间或雨雪天误差较大,并且持续的视频检测对整个系统的数据存储及处理能里要求也非常高;现有技术中的车辆监测大多是针对机动车进行的,对于非机动车也能进行监测的非常少,特别是对非机动车流量检测的目前还没有;对于图像中的其他非车辆噪声干扰无法去除,导致图像处理数据量大,系统运行缓慢。



技术实现要素:

本发明提供了一种新型的基于物联网的道路监测系统,解决了现有技术中的道路监测系统无法准确检测非机动车的流量问题。

具体技术方案是,所述基于物联网的道路监测系统包括磁性隧道结传感器、树莓派、coms相机、ds18b20传感器、无线收发模块、无人机和交通指挥控制中心;磁性隧道结传感器用于采集车辆经过时磁场强度的变化情况,并将采集到的信息传递给树莓派和coms相机;树莓派通过opencv软件及canny算子与gabor小波变换将采集到的信息进行处理,然后再通过无线收发模块将信息传递给交通指挥控制中心;coms相机在收到磁性隧道结传感器采集到的车辆信息后开始对经过车辆进行图像采集;无人机用于机动采集道路信息,然后将采集的图像通过无线收发模块传递给树莓派。ds18b20传感器用于采集道路温度信息并将信息传递给树莓派进而传递给交通指挥控制中心。

由于我们日常生活中的车子一般都附带有金属,而人们都生活在地球的磁场中,在车辆经过磁性隧道结传感器附近时,磁性隧道结传感器附近的磁场会发生变化,磁性隧道结传感器可以灵敏准确的采集到这一磁场变化的过程,并且还可以根据磁场变化波形来判断车辆行驶方向,甚至于车辆型号;当车辆经过磁性隧道结传感器附近时磁性隧道结传感器会将采集到的磁场变化信息传递给树莓派;树莓派通过在其上面运行的opencv软件再通过gabor小波变换来将采集到的磁场变化信息进行提取,然后再将信息发送给无线收发模块,再通过无线收发模块将车辆信息发送给交通指挥控制中心从而可以将道路上的车流辆信息以最快速度进行统计传递给交通指挥控制中心;并且该统计信息包括了非机动车,如自行车、电动车,解决了现有技术中的车流量信息统计无法完成非机动车的统计的弊端。

同时coms相机也接收到了磁性隧道结传感器发出的变化电信号,然后控制coms相机对道路上的车辆进行拍照;从而可以准确的实现,无车辆经过时coms相机停止工作,而当有车辆经过时coms相机立马开始工作,从而节约资源,延长设备使用寿命。

coms相机采集到车辆信息后再发送给树莓派,经过canny算子将采集到的图像信息中的无关信息,如绿化、行人、道路进行边缘检测,然后进行目标填充及形态学处理等,最后得到只有车辆的图片信息,从而减小信息处理量,加快图像信息提取比对速度;再通过gabor小波变换来将图形信息进行处理,从而去掉图像噪音。最后将最终得到的图像信息通过无限传输模块传递给交通指挥控制中心。

同时无人机通过机动在道路上来采集道路车辆信息,并且将采集到的图像信息通过无线收发模块传递给树莓派,树莓派将图像信息处理后再传递给交通指挥控制中心。

进一步的,所述树莓派上通过usb接口连接有移动硬盘,用于进行信息移动存储。

进一步的,树莓派为64位处理器的1.2ghz四核armcortex-53。

进一步的,树莓派与coms相机通过usb接口连接。

进一步的,磁性隧道结传感器设置在道路两侧。

有益效果,通过树莓派的使用使整个基于物联网的道路监测系统结构更加简单,体积更小;通过磁性隧道结传感器的使用从而实现一种全新的车辆信息采集的方法,成本更低,信息采集更加准确,不影响道路结构;通过opencv软件及canny算子的应用使图像处理后的边缘信息更加清晰;通过gabor小波变换来将图形信息进行处理,图像噪音处理更加有效,图像细节信息保留更加完整;通过树莓派与coms相机通过usb接口连接的设置使设备安装、拆卸、维修更加方便;磁性隧道结传感器设置在道路两侧信息采集更加准确,信号强度更高,且不会影响道路结构,在安装及维修时不会影响道路通行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需的附图作简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,这些附图所直接得到的技术方案也应属于本发明的保护范围。

图1是本发明的结构示意图。

附图标记说明:101、磁性隧道结传感器;102、树莓派;103、coms相机;104、ds18b20传感器;105、无线收发模块;106、移动硬盘、107、交通指挥控制中心;108、无人机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

实施例1,如图1所示,所述基于物联网的道路监测系统包括磁性隧道结传感器101、树莓派102、coms相机103、ds18b20传感器104、无线收发模块105、无人机108和交通指挥控制中心107;磁性隧道结传感器101用于采集车辆经过时磁场强度的变化情况,并将采集到的信息传递给树莓派和coms相机103;树莓派通过opencv软件及canny算子与gabor小波变换将采集到的信息进行处理,然后再通过无线收发模块105将信息传递给交通指挥控制中心107;coms相机103在收到磁性隧道结传感器101采集到的车辆信息后开始对经过车辆进行图像采集;无人机108用于机动采集道路信息,然后将采集的图像通过无线收发模105块传递给树莓派。ds18b20传感器104用于采集道路温度信息并将信息传递给树莓派102进而传递给交通指挥控制中心。

由于我们日常生活中的车子一般都附带有金属,而人们都生活在地球的磁场中,在车辆经过磁性隧道结传感器101附近时,磁性隧道结传感器101附近的磁场会发生变化,磁性隧道结传感器101可以灵敏准确的采集到这一磁场变化的过程,并且还可以根据磁场变化波形来判断车辆行驶方向,甚至于车辆型号;当车辆经过磁性隧道结传感器101附近时磁性隧道结传感器101会将采集到的磁场变化信息转化为电信号传递给树莓派102;树莓派102通过在其上面运行的opencv软件再通过gabor小波变换来将采集到的磁场变化信息进行提取,然后再将信息发送给无线收发模块105,再通过无线收发模块105将车辆信息发送给交通指挥控制中心107从而可以将道路上的车流辆信息以最快速度进行统计传递给交通指挥控制中心107;并且该统计信息包括了非机动车,如自行车、电动车。有效解决了现有技术中的车流量信息统计无法统计非机动车的缺陷;本技术方案中无线收发模块为wifi模块,所述磁性隧道结传感器101为mms103h磁性隧道结传感器,mms103h是一款集成了磁隧道结(tmr)传感器和cmos技术,为高灵敏度、高速、低功耗、高精度应用而开发的双极锁存型磁开关。mms103h芯片内含有高精度推挽式半桥tmr磁传感器和cmos集成电路,包括tmr电压发生器、比较器、施密特触发器和cmos输出电路,能将变化的磁场信号转化为数字电压信号输出。mms103h通过内部电压稳压器来提供温度补偿,并允许宽的工作电压范围。mms103h以低电压工作、极高响应频率、微安级的供电电流、宽的工作温度范围成为众多低功耗应用的理想选择。

同时coms相机103也接收到了磁性隧道结传感器101发出的变化电信号,然后coms相机103根据电信号的变化来对道路上的车辆进行拍照;从而可以准确的实现,无车辆经过时coms相机停止工作,而当有车辆经过时coms相机103立马开始工作,从而节约资源,延长设备使用寿命。

coms相机103采集到车辆信息后再发送给树莓派102,经过canny算子将采集到的图像信息中的无关信息,如绿化、行人、道路进行边缘检测,然后进行目标填充及形态学处理等,最后得到只有车辆的图片信息,从而减小信息处理量,加快图像信息提取比对速度。再通过gabor小波变换来将图形信息进行处理,从而去掉图像噪音。最后将最终得到的图像信息通过无限传输模块传递给交通指挥控制中心。从而解决了现有技术的道路监测系统数据传输量过大的技术问题。通过树莓派的使用使整个基于物联网的道路监测系统结构更加简单,体积更小;通过磁性隧道结传感器的使用从而实现一种全新的车辆信息采集的方法,成本更低,信息采集更加准确,不影响道路结构;通过opencv软件及canny算子的应用使图像处理后的边缘信息更加清晰;通过gabor小波变换来将图形信息进行处理,图像噪音处理更加有效,图像细节信息保留更加完整。

同时无人机108通过机动在道路上来采集道路车辆信息,并且将采集到的图像信息通过无线收发模块传递给树莓派,树莓派将图像信息处理后再传递给交通指挥控制中心。通过无人机的设置可以可以弥补固定摄像头的不足,同时将无人机所采集的图像信息通过无线收发模块,如4g网络传递给树莓派再经过树莓派进行处理,从而使无人机采集的数据可以经过树莓派处理后再传递给交通指挥控制中心,这样可以解决无人机数据传输范围受限的技术问题,并且经过树莓派处理后数据传输量更小。

实施例2所述树莓派101上通过usb接口连接有移动硬盘106,用于进行信息移动存储。可以通过移动硬盘来将各个设备采集到的信息进行存储备份,并且可以方便的移动转存,使用更加方便。

树莓派101为64位处理器的1.2ghz四核armcortex-53。

树莓派101与coms相机103通过usb接口连接。

实施例3如图1所示,所述基于物联网的道路监测系统包括mms103h磁性隧道结传感器101、树莓派102、coms相机103、ds18b20传感器104、wifi数据传输模块105、无人机108和交通指挥控制中心107;磁性隧道结传感器101用于采集车辆经过时磁场强度的变化情况,并将采集到的信息传递给树莓派和coms相机103;树莓派通过opencv软件及canny算子与gabor小波变换将采集到的信息进行处理,然后再通过wifi数据传输模块105将信息传递给交通指挥控制中心107;coms相机103在收到磁性隧道结传感器101采集到的车辆信息后开始对经过车辆进行图像采集;无人机108用于机动采集道路信息,然后将采集的图像通过wifi数据传输模块105块传递给树莓派。ds18b20传感器104用于采集道路温度信息并将信息传递给树莓派102进而传递给交通指挥控制中心。所述树莓派101上通过usb接口连接有移动硬盘106,用于进行信息移动存储。所述树莓派101为64位处理器的1.2ghz四核armcortex-53。所述树莓派101与coms相机103通过usb接口连接。进一步的所述磁性隧道结传感器101设置在道路两侧。通过树莓派的使用使整个基于物联网的道路监测系统结构更加简单,体积更小;通过磁性隧道结传感器的使用从而实现一种全新的车辆信息采集的方法,成本更低,信息采集更加准确,不影响道路结构;通过opencv软件及canny算子的应用使图像处理后的边缘信息更加清晰;通过gabor小波变换来将图形信息进行处理,图像噪音处理更加有效,图像细节信息保留更加完整;通过树莓派与coms相机通过usb接口连接的设置使设备安装、拆卸、维修更加方便;磁性隧道结传感器设置在道路两侧信息采集更加准确,信号强度更高,且不会影响道路结构,在安装及维修时不会影响道路通行。

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