一种采用智能识别技术的智慧横道灯控制系统的制作方法

本实用新型涉及交通信号领域，尤其涉及一种采用智能识别技术的智慧横道灯控制系统。

背景技术：

行人如何过马路？这个貌似简单的问题，成了大家研究的课题。在行人横道上，《道路交通安全法》给予了行人绝对权利的保障。但在现实操作中如何才能有效保障斑马线上行人的优先通行权？斑马线上的车祸频频，曾经轰动全国的杭州两起飙车肇事案，事发地点都在横道线上。原本是行人生命线的横道线，现在变为死亡线。在路段之间的行人横道与路口的行人横道相比，由于没有路口的管理规范更具有危险性。

公安部交通管理局与建设部城市建设司在2005年在《城市道路交通管理评价指标体系》中对路段行人横道灯控率有一定等指标，具体规定了的行人横道数与路段总行人横道数(路口处的行人横道线不计入)的比例”。路段行人横道灯控率是衡量交通工程设施水平的指标，反映行人过街的安全程度，也是以人为本的具体措施。在不设灯的行人横道线上，目前交通法规定，行人在行人横道上有优先通行的权利，但由于行人络绎不断通过不仅浪费机动车的时间，增加能源消耗与环境污染，还增加交通事故的发生率。而我们的专利就能很好解决这一问题。

在国外如日本最新统计显示，其中车对人的致死事故约占33％，发生在横道线上的事故占其中的三分之一。

技术实现要素：

本实用新型针对国内外的行人横道灯存在的局限性，提供了一种采用智能识别技术的智慧横道灯控制系统，实用新型是针对所有交通参与者人与车，对人、车、路进行综合判断分析。此外利用图像技术，对路上的交通情况以及治安情况进行录像，以便于今后的案情分析。利用智慧识别，转换智慧横道灯的灯色，做到利用智慧横道灯过马路。目前国内外还未见该类型的采用智慧横道灯过马路方式的报道。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种采用智能识别技术的智慧横道灯控制系统，它主要由输入单元、处理单元以及输出单元组成；

所述处理单元包括通过总线相连的数字信号处理器和信号机的单片机，用于处理图像信息、网络信息；

所述输入单元包括：摄像机、视频编码器、网络收发器、行人按钮组成，摄像机用于采集图像信息，摄像机和视频编码器相连，视频编码器、行人按钮和网络收发器均与数字信号处理器相连，网络收发器用于智慧云的输入，行人按钮用于输入行人过街请求信息；

所述输出单元包括语言芯片功放器、喇叭、可控硅、横道灯、车行灯和显示屏，语言芯片功放器和可控硅均与信号机单片机相连，喇叭与语言芯片功放器相连，横道灯和车行灯均与可控硅相连，显示屏与数字信号处理器相连。

本实用新型的有益效果是，本实用新型针对所有交通参与者人与车，转换智慧横道灯的灯色，不仅有利于车流畅通、减少油耗，节约能源与减少环境污染，更能减少行人的空等时间，避免行人乱穿马路所发生的交通事故。同时能拍摄闯红灯的违法者，进行法制教育。智慧横道灯具有深度学习的功能。

附图说明

图1为本实用新型智慧横道灯控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供得人一种采用智能识别技术的智慧横道灯控制系统，它主要由输入单元、处理单元以及输出单元组成；

所述处理单元包括通过总线相连的数字信号处理器和信号机的单片机，用于处理图像信息、网络信息；

所述输入单元包括：摄像机、视频编码器、网络收发器、行人按钮组成，摄像机用于采集图像信息，摄像机和视频编码器相连，视频编码器、行人按钮和网络收发器均与数字信号处理器相连，网络收发器用于智慧云的输入，行人按钮用于输入行人过街请求信息；

所述输出单元包括语言芯片功放器、喇叭、可控硅、横道灯、车行灯和显示屏，语言芯片功放器和可控硅均与信号机单片机相连，喇叭与语言芯片功放器相连，横道灯和车行灯均与可控硅相连，显示屏与数字信号处理器相连。

所述数字信号处理器把收到的图像数字信号进行实时运算具体如下：数字信号处理器将数字信号依次进行预处理、自适应背景建模、差分运算、动态阈值选取、图像二值化、目标值与触发车行灯的比对处理，最后输出触发信号。

此外在DSP芯片有固定程序与时钟，在设定时间开启与关闭智慧横道灯。智慧横道灯的灯色与车行灯的灯色基本为互补。

本实施例因为DSP是核心部件，我们采用的是美国德州仪器公司的数字信号处理器芯片 TM320DM642(简称DM642)或国产DSP华为海思芯片，运算芯片包括PSP、CPU、GPU等芯片，具体实施例如下(采用DM642为例)：

1、输入智慧云网络信息从DM642的接口进入，经现有智慧云计算出来的红绿灯变色指令其级别最高，其程序优先执行；

2、输入图像部分工作过程为摄像机信息也从DM642接口进入，通过系统中的芯片进行控制，前端为摄像机，采用的是海康威视公司的网络摄像机，照度应在1LUX以下，晚上采用补光。本实施例根据路口情况设计了四个摄像机分四路进行视频采集。

3、DM642芯片本身有总线模块，通过I2C总线控制寄存器的配置、都经过这几个专用的端口进行传输，对这些芯片的控制则是通过I2C总线实现的。

4、经处理后信号送入信号机的可控硅推动智慧横道灯。行人按钮开关直接单片机的输入端，在行人按下行人按钮后，该信号经处理后进入单片机的运算，做出延时或及时开放行人绿灯的决定；

5、单片机型号为：STM32，其上接DSP的DM642，下连语言芯片功放器对进行放大，然后推动喇叭发声提醒盲人过街。语言芯片功放器一般市场能够路对应语言输入。

6、电源模块：该系统电源主要由稳压电源提供，供电电路整个电路板采用+5V电压供电，可以从外部引入。

安装过程如下：在行人道两端针对车流方向安装摄像机，摄像机不仅要能拍摄到迎面来的车流，还应拍摄到准备过行人道的停留行人，所以应隔着行人道安装摄像机。行人横道灯内含车行灯与行人横道，正面是针对行人，侧面是作为车行灯，其灯色正好相反，车行灯红色意味着行人横道绿色，行人可以过马路。智慧横道灯的安装必须在车流与人行横道之间。这样便于摄像机拍摄。

在安装完毕后应进行调试，不同路口所取阈值不同，所以安装后根据该路段情况，调整时间，并考虑智慧横道灯的最小红灯时间与最大红灯时间。再设定开机时间与关机时间，这样改灯就可以工作了。

工作时在以下情况将使灯色发生改变：如果摄像机拍摄如100米内的道路两端车辆的无车辆或车辆很少或通过时；如果摄像机拍摄智慧横道灯附近有五人以上在等待变信号并且已经超过最小红灯时间；原先人行灯的红色如果已经30秒不变超过最大红灯时间了；在行人按钮接通的条件下并且车流稀少而且在超过最小红灯时间时，以上作为智慧横道灯灯色转变的信号或阈值。触发车行灯变色，同时通过语音录音模块及喇叭，发出声使盲人过街。而录像可以通过网络在指挥中心观看图像以及录像。