一种基于图像处理的智能交通信号灯以及控制方法与流程

本发明涉及交通，具体是一种基于图像处理的智能交通信号灯以及控制方法。

背景技术：

1、我国城市机动车的交通组织主要采用交通信号灯的方式进行控制。信号灯给出绿灯、黄灯、红灯三种信号。绿灯允许通过、红灯禁止通过，黄灯是绿灯与红灯之间的过渡。红灯、绿灯的时长，由交通管理部门根据路口的交通状况，通过一定的计算方法，算出红绿灯的时长，并在信号灯上设定。红绿灯的时长设定之后，在下次调整之前，是固定不变的，但是交通路口的交通状况是随时变化的，固定的信号灯时长，不能随时适应交通的变化。在实际的城市交通管理中，经常发现路口丁字路口明明没有车，确给绿灯的信号，对面有车，但是红灯，必须停车等待的现象。或者十字路口，明明车流已经疏散完毕，但是绿灯时间还没过，对面的车辆处于红灯等待状态。类似的这种情况，都限制了城市交通的充分发挥。

2、中国专利号cn113628454a提供一种交通信号灯控制方法、装置及系统，涉及通信技术领域。方法包括：根据获取的异常路况数据，确定类似事件；获取类似事件中处于接管路段范围内的交通信号灯的历史控制信息，其中，接管路段为根据预设接管规则和异常路况数据确定的、需要调整交通信号灯运行状态的路段；根据交通信号灯的历史控制信息，生成交通信号灯的调整信息；将交通信号灯的调整信息下发至对应的交通信号灯，以供交通信号灯根据交通信号灯的调整信息调整运行状态，可以在发生道路拥堵时及时调整交通信号灯的运行状态，而且，通过类似事件的交通信号灯历史控制信息获取的交通信号灯调整信息更加准确合理，从而可以高效地缓解道路拥堵。

3、现有的交通信号灯固定时长分配不合理，不能随时匹配路口交通状态的缺点，因此亟需研发一种基于图像处理的智能交通信号灯以及控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于图像处理的智能交通信号灯以及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术方案是：包括左转信号灯、直行信号灯、右转信号灯和t字路口，所述左转信号灯包括左转红灯、左转黄灯和左转绿灯，且左转红灯、左转黄灯和左转绿灯从上到下分布，所述直行信号灯包括直行红灯、直行黄灯和直行绿灯，且直行红灯、直行黄灯和直行绿灯从上到下分布，所述右转信号灯包括右转红灯、右转黄灯和右转绿灯，且右转红灯、右转黄灯和右转绿灯从上到下分布，所述t字路口共有a、b、c三个来车的方向，所述t字路口分别由信号灯1、2、3进行控制。

3、进一步地，其中所述a方向直行车辆标记为a1，左转方向标记为a2，b方向直行车辆标记为b1，右转车辆标记为b2，c方向直行车辆标记为c1，右转车辆标记为c2。

4、进一步地，三个所述信号灯为一组，共同进行路口的交通控制，其一个信号循环按时间的先后顺序。

5、一种基于图像处理的智能交通信号灯的控制方法，该信号控制方法包括：

6、1、将三个信号组为一个循环，取一循环的计算总时长为不超过2分钟，即t1+t2+t3≤120秒；

7、2、在上一个循环时间内，当监控摄像头拍摄得到b1方向的车辆数为sb1，a1方向的车辆数为sa1，c1方向的车辆数为sc1，则计算信号组1的时长t1为：

8、t1＝sb1/(sb1+sa2+sc1)*120(秒)；

9、类似的，t2＝sa2/(sb1+sa2+sc1)*120(秒)；

10、t3＝sc1/(sb1+sa2+sc1)*120(秒)；

11、3、当通过视频监测，则b1、a2、c1三个方向的某个方向车流已经全部通过，分配给该方向的时长还未用完，自动结束并转入下一个信号组，剩余时长累计给下一信号组；

12、4、当车流量较少，t1+t2+t3的实际总时长小于120秒，则调整按照上一循环的实际发生的总时长自动调整下一循环的计算总时长；

13、5、当通过视频监测，判断在变换信号组时，下一个信号组的控制车流方向上没有车，则自动跳过这个信号组，执行再下一个信号组；

14、6、当三个关键方向上都没有车，则停止信号组的循环，各信号灯关键线路上都显示可通行，直到某一个关键方向上来车为止，判断来车的方向并给出相应的可通过信号，如果是b1方向执行信号组1；如果是a2方向执行信号组2，如果是c1方向执行信号组3，并从新开始下一信号组的循环，直至三个方向都没有车，则停止循环，各信号灯关键线路上都显示可通行，依次往复。

15、本发明通过改进在此提供一种基于图像处理的智能交通信号灯以及控制方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

16、(1)发明了基于图像处理技术的智能交通信号灯及其控制方法，其具有能随时监测路口各方向的交通状况，并根据不同方向交通量的大小，按照事先设计好的时长计算原则，随时调整红绿灯时长的能力。

17、(2)本发明的交通信号灯安装在交通路口，利用红绿灯信号控制各个方向的交通，摄像头与交通信号灯组合在一起，利用信号灯的电源供电，摄像头在每次变换信号灯时拍摄路口各个行车方向上的车流照片。

18、(3)本发明的控制器对摄像头拍摄的图像进行分析，提取各行车方向的机动车数，并按事先内置的算法计算各信号组的时长。并按计算时长控制信号灯给出相应的交通信号。

技术特征：

1.一种基于图像处理的智能交通信号灯，其特征在于：包括左转信号灯(1)、直行信号灯(2)、右转信号灯(3)和t字路口，所述左转信号灯(1)包括左转红灯(4)、左转黄灯(5)和左转绿灯(6)，且左转红灯(4)、左转黄灯(5)和左转绿灯(6)从上到下分布，所述直行信号灯(2)包括直行红灯(7)、直行黄灯(8)和直行绿灯(9)，且直行红灯(7)、直行黄灯(8)和直行绿灯(9)从上到下分布，所述右转信号灯(3)包括右转红灯(10)、右转黄灯(11)和右转绿灯(12)，且右转红灯(10)、右转黄灯(11)和右转绿灯(12)从上到下分布，所述t字路口共有a、b、c三个来车的方向，所述t字路口分别由信号灯1、2、3进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的智能交通信号灯，其特征在于：其中所述a方向直行车辆标记为a1，左转方向标记为a2，b方向直行车辆标记为b1，右转车辆标记为b2，c方向直行车辆标记为c1，右转车辆标记为c2。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的智能交通信号灯，其特征在于：三个所述信号灯为一组，共同进行路口的交通控制，其一个信号循环按时间的先后顺序。

4.应用于权利要求1所述的一种基于图像处理的智能交通信号灯的控制方法，其特征在于：该信号控制方法包括：

技术总结
本发明涉及交通技术领域，具体是一种基于图像处理的智能交通信号灯以及控制方法，包括左转信号灯、直行信号灯、右转信号灯和T字路口，左转信号灯包括左转红灯、左转黄灯和左转绿灯，且左转红灯、左转黄灯和左转绿灯从上到下分布，直行信号灯包括直行红灯、直行黄灯和直行绿灯，且直行红灯、直行黄灯和直行绿灯从上到下分布，右转信号灯包括右转红灯、右转黄灯和右转绿灯，且右转红灯、右转黄灯和右转绿灯从上到下分布，T字路口共有A、B、C三个来车的方向。本发明的有益效果具有能随时监测路口各方向的交通状况，并根据不同方向交通量的大小，按照事先设计好的时长计算原则，随时调整红绿灯时长的能力。

技术研发人员：宋仪,潘海洋,赵国俊
受保护的技术使用者：中铁第六勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14