專利名稱：車流速度檢測方法及裝置、交通信號燈控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車流速度檢測方法及裝置，以及一種交通信號燈控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注，如何合理而有效地 控制路口交通流量，對于保證機(jī)動車輛的安全運行，維持城市道路的順暢起到了重要作用， 因此，一直以來也是城市交通監(jiān)控系統(tǒng)中最需要解決的問題。目前，大多數(shù)城市道路交叉路口的車流量控制是通過設(shè)置允許車輛間隔性定向通 行的交通信號燈來實現(xiàn)的。交通信號燈在通常情況下均由單片機(jī)或者PLC實現(xiàn)間隔切換的 定時控制，而交通信號燈中每種顏色的燈亮?xí)r間是預(yù)先設(shè)定好的，這顯然在時間和空間方 面的應(yīng)變性能較差，無法解決綠燈放行時間隨車流量的變化而變化，而更嚴(yán)重的，當(dāng)某個道 路交叉路口由于非預(yù)期的違章、事故或者其他原因單向或者雙向、甚至所有車流方向均出 現(xiàn)車行緩慢甚至堵塞時，通常交通信號燈的指揮作用將減弱甚至徹底無用。此時，如果僅僅 靠該路口車輛的自行協(xié)商往往需要花費很長的時間才能使該路口重新暢通，而在一些有條 件的場合，交警會現(xiàn)場指揮疏導(dǎo)，此時雖然比單純的自協(xié)商解決能夠縮短時間，但是卻需要 人力和物力成本，而且交警也基本上不能在第一時間出現(xiàn)在現(xiàn)場，這些都將在一定程度上 造成了交通資源的浪費，加重了道路交通壓力。為了解決上述問題，可以利用實時的路口車流量信息作為交通信號燈切換控制的 基礎(chǔ)。而獲取實時的路口車流量信息需要對車輛流數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，需要進(jìn)行車輛檢測，現(xiàn) 有技術(shù)中常用的車輛流檢測方法有超聲波檢測、紅外檢測、環(huán)形感應(yīng)圈檢測和計算機(jī)視覺 檢測等等，其中，超聲波檢測精度不高，容易受到車輛遮擋和行人的影響，檢測距離也較短 (一般不超過12米)；紅外檢測受車輛本身熱源的影響，抗噪聲能力不強(qiáng)，檢測精度也不高； 環(huán)形感應(yīng)圈檢測精度高，但要求設(shè)置在路面的混凝土結(jié)構(gòu)中，對路面有損壞，施工、安裝以 及維護(hù)等操作不便；計算機(jī)視覺檢測是最近幾年興起的一項技術(shù)，其將視頻檢測應(yīng)用到車 流量的檢測和控制上，是一種結(jié)合了數(shù)字視頻圖像和人工模式識別的技術(shù)，但是該檢測技 術(shù)目前對于待處理圖片的要求較高，而且處理過程很復(fù)雜，一般需要清楚辨識車身顏色、車 牌號碼等具體細(xì)節(jié)特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是需要提供一種車流速度檢測技術(shù)，以克服現(xiàn)有 的車流速度檢測技術(shù)的精度較低或操作不便等缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供了一種車流速度檢測裝置，該裝置包括 拍攝模塊以及對比模塊，其中該拍攝模塊，用于實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；該對比模塊，用于對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定該第二視頻圖像中某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車 流速度。其中，該對比模塊用于通過確定該第二視頻圖像中的該某一車輛在該第一視頻圖 像中的位置，獲得該某一車輛在該車輛通行方向上的平均速度，將該平均速度視為該車輛 通行方向上的該車流速度。其中，該對比模塊用于對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行邊緣提 取，確定車輛在該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的輪廓特征，根據(jù)該輪廓特征確定該第 二視頻圖像中的該某一車輛在該第一視頻圖像中的位置。其中，該對比模塊用于對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行所述邊緣 提取前，進(jìn)一步對該第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行模糊處理。其中，該對比模塊用于當(dāng)所述第一視頻圖像和第二視頻圖像為彩色圖像時，將所 述彩色圖像處理成黑白圖像或者灰度圖像，再進(jìn)行所述對比。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種車流速度檢測方法，包括實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定該第二視頻圖 像中某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車流速度。其中，通過確定該第二視頻圖像中該車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車 流速度的步驟，包括通過確定該第二視頻圖像中的該某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該某 一車輛在該車輛通行方向上的平均速度，將該平均速度視為該車輛通行方向上的該車流速度。其中，確定該第二視頻圖像中的該車輛在該第一視頻圖像中的位置的步驟，包 括對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定車輛在該第一視 頻圖像和第二視頻圖像中的輪廓特征，根據(jù)該輪廓特征確定該第二視頻圖像中的該某一車 輛在該第一視頻圖像中的位置。其中，對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行所述邊緣提取前，進(jìn)一步 對該第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行模糊處理。其中，該第一視頻圖像和第二視頻圖像包括黑白圖像或者灰度圖像。其中，當(dāng)所述第一視頻圖像和第二視頻圖像為彩色圖像時，將所述彩色圖像處理 成黑白圖像或者灰度圖像，再進(jìn)行所述對比。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的車流速度檢測技術(shù)能快速獲取車流速度，檢測精度高， 操作方便，降低了實現(xiàn)成本。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是需要提供一種交通信號燈控制技術(shù)，以克服 現(xiàn)有的信號燈控制技術(shù)在獲取車流速度時精度較低或操作不便等缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供了一種交通信號燈控制系統(tǒng)，用于根據(jù) 車輛通行方向上的車流速度確定該車輛通行方向上信號燈的切換，其中，該系統(tǒng)包括車流 速度檢測裝置，該裝置包括拍攝模塊以及對比模塊，其中該拍攝模塊，用于實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；
該對比模塊，用于對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過 確定該第二視頻圖像中某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車 流速度。其中，該系統(tǒng)包括控制模塊，用于該車流速度小于該車輛通行方向上的下限速度時，控制該信號燈 減少該車輛通行方向上的車輛通行時間。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種交通信號燈控制方法，根據(jù)車輛通 行方向上的車流速度確定該車輛通行方向上信號燈的切換，其中，獲得該車輛通行方向上 的車流速度的方法，包括實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；
對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定該第二視頻圖 像中某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車流速度。其中，當(dāng)該車流速度小于該車輛通行方向上的下限速度時，控制該信號燈減少該 車輛通行方向上的車輛通行時間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的交通信號燈的控制技術(shù)的一個實施例，使得路口 交通狀況能夠得到實時地監(jiān)控，道路通暢情況得到自動有效地調(diào)整。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利 要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為本發(fā)明車流速度檢測方法實施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明車流速度檢測裝置實施例的組成示意圖；圖3為本發(fā)明交通信號燈控制方法實施例的流程示意圖；圖3a為本發(fā)明交通信號燈控制方法應(yīng)用實例的流程示意圖；圖4為本發(fā)明交通信號燈控制系統(tǒng)實施例的組成示意圖；圖4a為本發(fā)明交通信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)用實例的組成示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。首先，如果不沖突，本發(fā)明實施例以及實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，均在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機(jī)可執(zhí)行指 令的計算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以 以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。為了實現(xiàn)本發(fā)明車流速度的檢測，預(yù)先設(shè)置一個攝像機(jī)，作為道路視頻圖像的采 集工具，攝像機(jī)的安裝位置距離地面為某一設(shè)定高度H(例如，設(shè)置在交通信號燈的安裝支架上)，并設(shè)定一確定俯角θ (例如，60° )。該高度H和俯角θ大小的設(shè)定，由該交通信號燈控制系統(tǒng)所需監(jiān)控的路口單向距離確定。攝像機(jī)的焦距為攝像機(jī)本身的物理屬性，確 定攝像機(jī)時即可確定。該攝像機(jī)可以實時拍攝道路上同一行車方向上一定距離內(nèi)某幾條車道內(nèi)車輛的 視頻圖像，由于對拍攝到的多條車道可以采取同樣的原理進(jìn)行道路車流速度的檢測，因此， 以下的敘述中，出于簡潔的目的，僅僅以一條車道內(nèi)的車流速度的檢測為示例來說明本發(fā) 明技術(shù)方案的實質(zhì)性內(nèi)容，但這僅僅是說明性而非限制性的，以下所闡述的方法和裝置/ 系統(tǒng)同樣可用于多車道車流速度的檢測。攝像機(jī)(或者其它拍攝模塊)在安裝完成后，其高度H和俯角θ以及當(dāng)前設(shè)定焦 距均為確定值，此時，其所能探測到的區(qū)域為一個固定大小的區(qū)域，在該區(qū)域中確定一個采 集范圍，該采集范圍的寬度至少為所探測的車輛通行方向上的車道寬度，其長度為車輛通 行方向上的距離。如果該攝像機(jī)用于拍攝車道路口的車流，則可以根據(jù)需要確定路口車輛 的排隊長度。由此，可以進(jìn)行車道上交通狀況的獲取，即，對車道上車流速度狀況進(jìn)行實時 地檢測。上述的車流速度是指區(qū)間平均速度，即在某一瞬間行駛于道路某一特定長度內(nèi)的 全部車輛的車速的平均值。在本發(fā)明中，由于圖片采集時間不會過大，所以采用實施例中的 定義來近似獲取。圖1為本發(fā)明車流速度檢測方法實施例的流程示意圖。如圖1所示，該車流速度 檢測方法實施例主要包括如下步驟步驟S110，拍攝模塊實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像，并可以依 照時間順序?qū)λ@取的視頻圖像進(jìn)行存儲；其中的采集范圍，在本實施例中指的是一條車 道上一定行車距離的范圍；即便拍攝模塊能夠拍攝到該條車道一側(cè)或兩側(cè)車道上的交通信 息，也不用于該條車道上后續(xù)的處理；上述的拍攝模塊可以由任何能夠進(jìn)行視頻圖像采集的采集裝置來替代，例如，攝 像頭或者監(jiān)視器等等；優(yōu)選地，可以采用黑白圖像攝像機(jī)(可以拍攝黑白圖像的攝像機(jī))或者灰度圖像 攝像機(jī)(可以拍攝灰度圖像的攝像機(jī))來獲取采集范圍的視頻圖像，或者通過彩色圖像攝 像機(jī)(可以拍攝彩色圖像的攝像機(jī))來獲取采集范圍的彩色圖像，然后將該彩色圖像變換 成黑白或者灰度圖像；獲取黑白或者灰度圖像的目的，是可以簡化后續(xù)的處理；步驟S120，對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像(其中第一視頻圖像在 前，第二視頻圖像在后)進(jìn)行對比，通過確定第二視頻圖像中某一車輛在第一視頻圖像中 的位置(這可以根據(jù)車輛的輪廓特征信息來比對獲取)，獲得該車輛在其車道上的平均速 度，并將該平均速度視為該車輛通行方向上的車流速度；如果該第二視頻圖像中的車輛都 沒有在第一視頻圖像中找到相同的輪廓特征(可以認(rèn)為第一視頻圖像中的車輛都已經(jīng)駛 離采集范圍)，則可以以第一視頻圖像中的最后一輛車為參照物，視其剛剛駛離整個采集范 圍，以此獲得該車輛通行方向上的最低可能平均速度；本步驟中，可以通過對第一和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定兩幅視 頻圖像中每個車輛的輪廓特征，根據(jù)車輛的輪廓特征對該第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn) 行對比；本步驟還可以根據(jù)提取得到的輪廓特征獲得兩幅視頻圖像中的車輛數(shù)；本步驟中進(jìn)行邊緣提取前，可以通過對視頻圖像的模糊處理以快速進(jìn)行車輛輪廓的邊緣提取。其中 的模糊處理，是指利于從視頻圖像中識別出車輛的輪廓的圖像處理，比如突出視頻圖像中 圖像值(如灰度圖像的灰度值)急劇變化的部分，而忽略圖像值變化不大的部分。本步驟中，對車輛進(jìn)行邊緣提取可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的邊緣提取方法，其中，邊緣 提取方法中的算子可以選用拉普拉斯算子、Prewitt算子、Sobe 1算子、Robert算子、Canny 算子等等；優(yōu)選地可以選用Carmy算子，可以得到效果較為完整的邊緣提取結(jié)果；根據(jù)該車輛在兩幅視頻圖像中的位置確定在該采集時間間隔T內(nèi)的車行距離L， 根據(jù)該車行距離L以及該采集時間間隔T，就可以獲得該車輛在該采集時間間隔內(nèi)的平均 速度，將該車輛的平均速度視為該車輛通行方向上的車流速度，即車流速度等于車行距離 L除以采集時間間隔T ；
本步驟進(jìn)一步可以獲得第二視頻圖像中車輛數(shù)相對于第一視頻圖像中車輛數(shù)的 變化量ΔΝ，如果該變化量ΔΝ小于0(即第一視頻圖像中的車輛數(shù)大于第二視頻圖像中的 車輛數(shù))，則說明在該第一和第二視頻圖像相隔的采集時間間隔T內(nèi)，該車輛通行方向上車 輛能夠順利通行，否則說明該車輛通行方向上在該采集時間間隔T內(nèi)可能發(fā)生堵塞現(xiàn)象；判定此時該車輛通行方向可能發(fā)生堵塞現(xiàn)象(即前述的變化量ΔΝ大于等于0) 時，進(jìn)一步地可以判斷該采集時間間隔T是否處于該車輛通行方向的該車行方向?qū)儆诮?通行狀態(tài)(即，通常為紅燈，可以結(jié)合信號燈狀態(tài)信號所處時間來判斷，或者可以結(jié)合信號 燈切換的信號來判斷)，如果是的話，對于此次結(jié)果可以不做任何處理，否則判斷第一視頻 圖像和第二視頻圖像中的該車輛是否相同，即判斷輪廓特征是否相同，如果是，則可以確定 該車輛通行方向處于堵塞狀態(tài)，否則根據(jù)該車行距離以及該采集時間間隔T獲得車流速 度。在獲得車流速度后，可以根據(jù)該車流速度以及預(yù)定的該車輛通行方向上的最小車 流速度確定該車輛通行方向上車輛通行策略；判斷該車流速度是否大于等于預(yù)定的該車輛 通行方向上的最小車流速度；如果是則表明該車輛通行方向當(dāng)前的車流速度快于設(shè)計值， 可以不做處理；否則表明該車輛通行方向當(dāng)前的車流速度過慢；為了防止該方向車輛通行 方向上堵塞程度進(jìn)一步地加劇，可以向信號燈控制模塊(控制各種信號燈點亮?xí)r間和切換 時刻的控制模塊)發(fā)送一控制信號，指示信號燈控制模塊延長該方向車輛通行方向上禁止 通行的時間，且延長與該方向(比如車輛東行方向)相異的另一個方向(比如車輛南行方 向)車輛通行方向上允許通行的時間，以緩解該另一個方向的道路壓力。如果某個方向上車速較慢，說明這個方向上可能已經(jīng)處于車行不暢狀態(tài)，如果持 續(xù)地使該路段通行，可能會致使該方向上的車輛會越來越多，這實際上是增加了該方向上 的通行壓力，甚至可能很容易導(dǎo)致該路口被車輛徹底堵死，使得兩個交叉方向都產(chǎn)生擁堵。 而如果延長該方向上禁止通行狀態(tài)的時間，可以等該方向上前方已經(jīng)速度過慢的車輛逐漸 輸送出去后，再放行該方向，從而有效地緩解該方向上的車行阻力。一個信號燈變換周期可以是定長的，也可以是不定長的，但是確定一個周期的方 式是確定的，即某方向的通行信號(綠燈)本次開始到緊接著的下次開始的時長；當(dāng)然， 也可以以其他信號的開始或者停止來確定一個信號燈變換周期的大小。在圖1所示的車流速度檢測方法實施例中，利用拍攝模塊獲取實時的視頻圖像， 優(yōu)選地可以根據(jù)所允許的存儲空間來設(shè)定視頻圖像的采集時間間隔，從而較優(yōu)化的、甚至最優(yōu)化的在滿足檢測需要的情況下減少數(shù)據(jù)處理量，提高數(shù)據(jù)處理效率。更優(yōu)選地，視頻圖像的采集時間間隔與交通信號燈中指示放行(允許通行)的指 示燈(通常為綠燈)的持續(xù)點亮?xí)r間相同，且與綠燈的切換時間同步，由此以便于能夠更有 效率地對車流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，省略了指示禁行的指示燈持續(xù)點亮期間的工作，能夠 方便地比較出一次允許通行的過程中某個道路中車輛的數(shù)量變化。此外，在上述的步驟S120之后，還可以利用車輛的輪廓特征信息，獲取允許車輛 通行的信號燈點亮期間的車輛排隊長度(即，在綠燈開啟前的車輛排隊情況以及綠燈關(guān)閉 后的車輛排隊情況)，即，所述圖像中最后一個車輛尾部至路口的距離。由此可以從整體上 獲取整個道路的車行狀況。通常而言，綠燈開啟時表示允許車行狀態(tài)，因此若綠燈開啟和結(jié) 束兩個時刻，車輛排隊長度的變化很小的話，可以認(rèn)為是車行不暢的，因此允許車輛通行的 信號燈點亮期間的車輛排隊長度也可作為車輛通行狀況的評價指標(biāo)之一。上述步驟S120中，當(dāng)車行方向處于禁止通行狀態(tài)和允許通行狀態(tài)的切換過程時 (通常情況是黃燈或者部分采集周期在紅燈、部分采集周期在綠燈時期)，變化量ΔΝ大于 等于0也不作處理，根據(jù)后續(xù)視頻圖像進(jìn)行是否堵塞的判斷。為了實現(xiàn)這種方式，需要保證 一個信號燈變換周期不為通行時間和禁行時間兩者之和或者其和的整數(shù)倍，也即不會始終 使采集狀態(tài)處于允許通行狀 與禁止通行狀態(tài)的切換過程。為了進(jìn)一步地簡化實現(xiàn)方式， 優(yōu)選地，可以將采集時間間隔設(shè)置與綠燈的變化周期一致或者綠燈變化周期時間的整數(shù)分 之一(如五分之一等)，這樣在某個車行方向上的車輛變化數(shù)的計算可以容易進(jìn)行，也即車 流速度可以容易獲得。上述步驟S120中，如果第二視頻圖像中的每個車輛的輪廓特征，與第一視頻圖像 中的每個車輛的輪廓特征均不相同，則可以認(rèn)為是第一視頻圖像中的車輛均以駛離采集范 圍，因此可以認(rèn)為此時車輛通行是順暢的。需要說明的是，上述視頻圖像的采集方向是以正對車行方向而闡述的，在其他的 實施例中，也可以朝向車行遠(yuǎn)離方向，其實現(xiàn)的方法類似，在此不再贅述。圖2為本發(fā)明車流速度檢測裝置實施例的組成示意圖。結(jié)合圖1所示的方法實 施例，圖2所示的該車流速度檢測裝置實施例主要包括拍攝模塊210以及對比模塊220，其 中拍攝模塊210，用于實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像，并可以依 照時間順序?qū)λ@取的視頻圖像進(jìn)行存儲；其中的采集范圍，在本實施例中指的是一條車 道上一定行車距離的范圍；即便拍攝模塊能夠拍攝到該條車道一側(cè)或兩側(cè)車道上的交通信 息，也不用于該條車道上后續(xù)的處理；上述的拍攝模塊210可以由任何能夠進(jìn)行視頻圖像采集的采集裝置來替代，例 如，攝像頭或者監(jiān)視器等等；優(yōu)選地，該拍攝模塊210可以是黑白攝像機(jī)，也可以是彩色攝像機(jī)(可以拍攝彩色 圖像的攝像機(jī))，也可以是拍攝灰度圖像的攝像機(jī)；區(qū)別在于，對于彩色攝像機(jī)，需要對所 獲取的彩色視頻圖像變換成黑白視頻圖像或者灰度視頻圖像；獲取黑白視頻圖像或者灰度 視頻圖像的目的，是可以簡化后續(xù)的處理；對比模塊220，與該拍攝模塊210相連，用于對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二 視頻圖像(其中第一視頻圖像在前，第二視頻圖像在后)進(jìn)行對比，獲得該車輛在該車輛通行方向上的平均速度，并將該平均速度視為該車輛通行方向上的車流速度；對比模塊220還可以用于獲得第二視頻圖像中車輛數(shù)相對于第一視頻圖像中車輛數(shù)的變化量ΔΝ，如果該變化量ΔΝ小于0(即第一視頻圖像中的車輛數(shù)大于第二視頻圖 像中的車輛數(shù))，則說明在該第一和第二視頻圖像相隔的采集時間間隔T內(nèi)，該車輛通行方 向上車輛能夠順利通行，否則說明該車輛通行方向上在該采集時間間隔T內(nèi)可能發(fā)生堵塞 現(xiàn)象；對比模塊220判定出此時該車輛通行方向可能發(fā)生堵塞現(xiàn)象(即前述的變化量 △N大于等于0)時，進(jìn)一步地可以判斷該采集時間間隔T是否處于該車輛通行方向的該車 行方向?qū)儆诮雇ㄐ袪顟B(tài)(即，通常為紅燈，可以結(jié)合信號燈狀態(tài)信號所處時間來判斷，或 者可以結(jié)合信號燈切換的信號來判斷)，如果是的話，對于此次結(jié)果可以不做任何處理，否 則判斷第一視頻圖像和第二視頻圖像中的該車輛是否相同，即判斷特征點是否相同，如果 是，則可以確定該車輛通行方向處于堵塞狀態(tài)，否則根據(jù)該車行距離以及該采集時間間隔T 獲得車流速度。上述對比模塊220可以對第一和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定兩幅 視頻圖像中每個車輛的輪廓特征，根據(jù)該輪廓特征對第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行比 對；根據(jù)該車輛輪廓點還可以獲得每一幅視頻圖像中的車輛數(shù)。對比模塊220進(jìn)行邊緣提 取前，可以通過對視頻圖像的模糊處理以快速進(jìn)行車輛的邊緣提取。其中的模糊處理，是指 利于從視頻圖像中識別出車輛的輪廓特征的圖像處理，比如突出視頻圖像中圖像值(如灰 度圖像的灰度值)急劇變化的部分，而忽略圖像值變化不大的部分。提取模塊210對車輛進(jìn)行邊緣提取可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的邊緣提取方法，其中， 邊緣提取方法中的算子可以選用拉普拉斯算子、Prewitt算子、Sobel算子、Robert算子、 Canny算子等等；優(yōu)選地可以選用Carmy算子，可以得到效果較為完整的邊緣提取結(jié)果。圖2所示實施例中還可以包括一策略模塊240，與該對比模塊220相連，用于根據(jù) 該車流速度以及預(yù)定的該車輛通行方向上的最小車流速度確定該車輛通行方向上車輛通 行策略；比如判斷該車流速度是否大于等于預(yù)定的該車輛通行方向上的最小車流速度；如 果是則表明該車輛通行方向當(dāng)前的車流速度快于設(shè)計值，可以不做處理；否則表明該車輛 通行方向當(dāng)前的車流速度過慢；為了防止該車輛通行方向上堵塞程度進(jìn)一步地加劇，可以 向信號燈控制模塊發(fā)送一控制信號，指示信號燈控制模塊執(zhí)行延長該車輛通行方向上禁止 通行的時間，且延長與該方向相異的另一個方向車輛通行方向上允許通行的時間，以緩解 該另一個方向的道路壓力。利用上述拍攝模塊210獲取實時的視頻圖像，優(yōu)選地可以根據(jù)所允許的存儲空間 來設(shè)定采集時間間隔，從而較優(yōu)化的、甚至最優(yōu)化的在滿足檢測需要的情況下減少數(shù)據(jù)處
理量，提高數(shù)據(jù)處理效率。更優(yōu)選地，上述拍攝模塊210可以用于確定采集時間間隔與交通信號燈中指示放 行(允許通行)的指示燈(通常為綠燈)的持續(xù)點亮?xí)r間相同，且與綠燈的切換時間同步， 由此以便于能夠更有效率地對車流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，省略了指示禁行的指示燈持續(xù)點 亮期間的工作，能夠方便地比較出一次允許通行的過程中某個道路中車輛的數(shù)量變化。此外，上述對比模塊220還可以用于利用車輛的輪廓特征信息，獲取允許車輛通 行的信號燈點亮期間的車輛排隊長度(比如在綠燈開啟前的車輛排隊情況以及綠燈關(guān)閉后的車輛排隊情況)，即，所述圖像中最后一個車輛尾部至路口的距離。由此可以從整體上 獲取整個道路的車行狀況。本發(fā)明所提出的技術(shù)方案對于視頻圖像的成像質(zhì)量要求較低，只需要所獲取的視 頻圖像能夠?qū)Σ杉秶鷥?nèi)的車輛進(jìn)行整體辨識即可，而不需要對車輛具體的細(xì)節(jié)特征(例 如，車身顏色、車牌號碼等)進(jìn)行清楚的識別。相比現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明技術(shù)方案降低了 對視頻圖像的成像質(zhì)量要求，也即降低了對圖像拍攝模塊成像分辨率和像素等的要求，與 現(xiàn)有技術(shù)中所采用的數(shù)字視頻圖像和人工模式識別等技術(shù)所需要的高精度攝像設(shè)備相比 較，成本明顯降低。本發(fā)明在對車輛進(jìn)行邊緣提取處理過程中，可以包括對視頻圖像的模糊處理，該 模糊處理利于從視頻圖像中識別出車輛的輪廓特征，便于快速進(jìn)行車輛的邊緣提取處理， 比如突出視頻圖像中圖像值(如灰度圖像的灰度值)急劇變化的部分，而忽略圖像值變化 不大的部分。這與現(xiàn)有技術(shù)中所采用的數(shù)字視頻圖像和人工模式識別的技術(shù)相比較，也是 一個完全不同的處理過程?，F(xiàn)有技術(shù)中通常的方式是首先對所采集的視頻圖像通過銳化等 處理手段使得圖像更加清楚，以提高圖像的可識別度，從而來識別出車輛的多個顯著特征 點，并提高模式識別的精度。需要說明的是，采用兩種截然相反的圖像處理方式是由于所需 要達(dá)到的目的不同而導(dǎo)致的。該模糊處理與現(xiàn)有技術(shù)中的銳化等處理，不僅處理方式和思 想明顯不一樣，而且處理的難度也不一樣，本發(fā)明技術(shù)方案所采用的該模糊處理相比現(xiàn)有 技術(shù)中的銳化等處理，顯然更容易實現(xiàn)，而且中間所需的計算過程更少，降低了對成像設(shè)備 的精度和硬件要求。
利用圖1所示出的車流速度檢測方法，可以確定道路交叉路口的各個車輛通行方 向的車流速度。如圖3所示，本發(fā)明交通信號燈控制方法實施例主要包括如下步驟步驟S301，實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；步驟S302，對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定第 二視頻圖像中某一車輛在第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車流速度；步驟S303，根據(jù)車流速度及預(yù)設(shè)的下限速度，確定車輛通行方向上的切換策略；步驟S304，根據(jù)切換策略控制車輛通行方向上信號燈的切換。圖3a為本發(fā)明交通信號燈控制方法應(yīng)用實例的流程示意圖。結(jié)合圖1所示的車 流速度檢測方法實施例、圖2所示的車流速度檢測裝置實施例，圖3a所示的交通信號燈控 制方法應(yīng)用實例示例性地對說明如何根據(jù)所測知的第一通行方向(如東西方向)的車流速 度(以下以第一車流速度A表示)和第二通行方向(如南北方向)的車流速度(以下以第 二車流速度B表示)來進(jìn)行交通信號燈的切換控制。并且，預(yù)設(shè)第一車流速度的最小值為Amin，第二車流速度的最小值為Bmin，當(dāng)A < Afflin時，認(rèn)為第一通行方向車流不暢，B < Bfflin時，認(rèn)為第二通行方向車流不暢。如圖3a所示，該交通信號燈控制方法應(yīng)用實例主要包括如下步驟步驟S310，實時獲取第一通行方向上一采集范圍的視頻圖像；步驟S320，實時獲取第二通行方向上一采集范圍的視頻圖像；步驟S330，分別在第一通行方向上和第二通行方向上，對時間上連續(xù)的第一視頻 圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定第二視頻圖像中某一車輛在第一視頻圖像中的位 置，分別獲得第一通行方向上的第一車流速度A和第二通行方向上的第二車流速度B ；
步驟S340，根據(jù)該第一車流速度A、第二車流速度B、該第一通行方向上的第一下 限速度Amin和該第二通行方向上的第二下限速度Bmin，確定第一通行方向上的第一切換策 略，和第二通行方向上的第二切換策略，其中當(dāng)A > Amin，且B > Bfflin時，說明第一通行方向和第二通行方向均順暢，該第一切換 策略和第二切換策略均表示無需調(diào)整信號燈變換周期中每個信號燈的控制時間；當(dāng)A < Amin，且B > Bmin時，說明第一通行方向受阻，但是第二通行方向暢通，此時 可以在一個信號燈變換周期內(nèi)適當(dāng)減少第一通行方向上的車輛通行時間，相應(yīng)地增加第二 通行方向上的車輛通行時間，第一切換策略的內(nèi)容是向第一通行方向車道上的信號燈控制 模塊發(fā)送增加禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈控制模塊可以按照某個時間 步長增加點亮?xí)r間，例如，增加10秒(s)點亮?xí)r間，同時，第二切換策略的內(nèi)容是向第二通 行方向車道上的信號燈控制模塊發(fā)送減少禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈 控制模塊可以按照某個時間步長減少點亮?xí)r間，例如，減少10秒(s)點亮?xí)r間；當(dāng)B < Bmin，且A > Afflin時，說明第二通行方向受阻，但是第一通行方向暢通，此時 可以在一個信號燈變換周期內(nèi)適當(dāng)減少第二通行方向上的車輛通行時間，相應(yīng)地增加第一 通行方向上的車輛通行時間，第一切換策略的內(nèi)容是向第一通行方向車道上的信號燈控制 模塊發(fā)送減少禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈控制模塊可以按照某個時間 步長減少點亮?xí)r間，例如，減少10秒(s)點亮?xí)r間，同時，第二切換策略的內(nèi)容是向第二通 行方向車道上的信號燈控制模塊發(fā)送增加禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈 控制模塊可以按照某個時間步長增加點亮?xí)r間，例如，增加IOs點亮?xí)r間；當(dāng)B < Bmin，且A < Afflin時，說明第一通行方向和第二通行方向均不暢通，此時，根 據(jù)預(yù)置的優(yōu)先通行策略確定該第一切換策略和第二切換策略的內(nèi)容，比如選擇延長第一通 行方向或者第二通行方向之一的車道上車輛允許通行時間；該優(yōu)先通行策略可以是主干 道優(yōu)先原則，或者選定車輛排隊長度較短的方向優(yōu)先通行原則，或者將優(yōu)先通行方向的允 許通行時間與另一方向允許通行時間設(shè)定為一比例值，同時改變兩個允許通行時間。其中 的優(yōu)先通行策略是指，根據(jù)交叉路口的通行特點或者道路等級等確定的某一通行方向上的 車輛，在同等條件下可以先于另一通行方向上的車輛。步驟S350，根據(jù)該第一切換策略，控制該第一通行方向上信號燈的切換，并根據(jù)該 第二切換策略，控制該第二通行方向上信號燈的切換。由圖3a所示的應(yīng)用實例可以得出，根據(jù)道路車流量的實時狀況可以及時調(diào)整路 口交通信號燈的點亮?xí)r間，由此能夠動態(tài)地調(diào)整道路車行狀況，而無需人工干預(yù)，從而有效 提高交通資源率，減輕道路壓力。圖3a所示出的交通信號燈控制方法應(yīng)用實例僅僅是示意性的，在實際中可以根 據(jù)需要來控制信號燈的切換方向及時間，例如進(jìn)一步地包括直行和轉(zhuǎn)彎等方向上信號燈的 相關(guān)控制。由于第一通行方向和第二通行方向都有兩個單行方向(如東西方向分為東向單 行方向和西向單行方向，南北方向分為南向單行方向和北向單行方向)。在一些實際應(yīng)用 中，同一個通行方向上的兩個單行方向上， 允許通行的時間長度并不相等(比如每個信號 燈變換周期中，東向單行方向的允許通行時間為60秒，而西向單行方向的允許通行時間為 45秒)，所以圖3a所示的應(yīng)用實例并不以這種應(yīng)用情形為例，而是針對更加簡單和普通的應(yīng)用情形，S卩同一個通行方向上兩個單行方向上，相同信號燈的點亮和關(guān)閉時刻都相同， 來說明本發(fā)明中的交通信號燈控制方法應(yīng)用實例。對于同一個通行方向上的兩個單行方向上允許通行的時間長度并不相等的應(yīng)用 情形，可以分別獲取每個單行方向上的車流速度，并利用如圖3a所示的控制原理，即可容 易獲得本發(fā)明交通信號燈控制方法的另一些實施例和/或應(yīng)用實例。進(jìn)一步地，步驟S310和步驟S320還可以分別獲取兩個通行方向上的排隊長度，利 用通信網(wǎng)絡(luò)(包括有線通信網(wǎng)絡(luò)或者無線通信網(wǎng)絡(luò)例如GPRS等)將某個路口的實時通行 狀況(包括兩個通行方向上的車流速度和排隊長度)傳送到指定的通信節(jié)點，例如，傳送到 同一通行方向上鄰近的下一個路口交通燈控制模塊，使其能夠?qū)τ捎谙乱宦房诮煌ú粫扯?影響本路口的通行狀況進(jìn)行預(yù)判。具體地說，如果本地的路口交通燈控制模塊接到下一個 路口某個方向車流速度過慢的信息之后，為了緩解該方向可能出現(xiàn)的擁堵狀況，可以按照 預(yù)置的策略減少該方向車輛允許通行的時間，由此可以實現(xiàn)多個路口的連續(xù)的自動超前調(diào) 節(jié)，有效地減緩路網(wǎng)壓力，合理調(diào)節(jié)交通流，縮短車輛出行時間，提高交通路網(wǎng)管控能力。上述步驟S310中獲取該第一車流速度A的步驟可以包括，確定該第一通行方向上 的車輛的輪廓特征，根據(jù)該第一通行方向上的車輛的輪廓特征對該第一通行方向上的車輛 進(jìn)行邊緣提取，確定該第一通行方向上的車輛的速度，將該第一通行方向上的車輛的速度 作為該第一車流速度A。上述步驟S320中獲取該第二車流速度B的步驟可以包括，確定該第二通行方向上 的車輛的輪廓特征，根據(jù)該第二通行方向上的車輛的輪廓特征對該第二通行方向上的車輛 進(jìn)行邊緣提取，確定該第二通行方向上的車輛的速度，將該第二通行方向上的車輛的速度 作為該第二車流速度B。進(jìn)一步地，還可以利用通信網(wǎng)絡(luò)將某個路口的實時通行狀況傳送到諸如交通監(jiān)控 中心等管理通信節(jié)點以對某個區(qū)域的整個交通狀況進(jìn)行整體掌控和調(diào)整。如圖4所示，本發(fā)明交通信號燈控制系統(tǒng)實施例主要包括拍攝模塊401、對比模塊 402、決策模塊403及控制模塊404，其中拍攝模塊401，用于實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；對比模塊402，與該拍攝模塊401相連，用于對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二 視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定第二視頻圖像中某一車輛在第一視頻圖像中的位置，獲得車 流速度；決策模塊403，與該對比模塊402相連，用于根據(jù)車流速度及預(yù)設(shè)的下限速度，確 定車輛通行方向上的切換策略；控制模塊404，與該決策模塊403相連，用于根據(jù)切換策略控制車輛通行方向上信 號燈的切換。圖4所示的交通信號燈控制系統(tǒng)實施例還可以包括一傳輸模塊405，與該對比模 塊402相連，該傳輸模塊405利用通信網(wǎng)絡(luò)將包括該車流速度在內(nèi)的實時通行狀況發(fā)送到 指定的通信節(jié)點，如同一通行方向上鄰近的下一個路口交通燈控制模塊或者交通監(jiān)控中 心等，以使該通信節(jié)點根據(jù)該實時通行狀況實現(xiàn)自動超前調(diào)節(jié)以及路網(wǎng)交通調(diào)節(jié)等管理措 施。圖4a為本發(fā)明交通信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)用實例的組成示意圖。結(jié)合圖3a所示的方法應(yīng)用實例，圖4a所示的應(yīng)用實例主要包括第一獲取模塊410、第二獲取模塊420、決策模 塊440以及控制模塊450，其中第一拍攝模塊410，用于實時獲取第一通行方向上一采集范圍的視頻圖像；第二拍攝模塊420，用于實時獲取第二通行方向上一采集范圍的視頻圖像；對比模塊430，與該第一拍攝模塊410及第二拍攝模塊420相連，用于分別在第一 通行方向上和第二通行方向上，對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比， 通過確定第二視頻圖像中某一車輛在第一視頻圖像中的位置，分別獲得第一通行方向上的 第一車流速度A和第二通行方向上的第二車流速度B ；決策模塊440，與該對比模塊430相連，用于根據(jù)該第一車流速度A、第二車流速度 B，以及預(yù)設(shè)的該第一通行方向上的第一下限速度Amin和該第二通行方向上的第二下限速度 Bmin，確定第一通行方向上的第一切換策略，和第二通行方向上的第二切換策略，其中當(dāng)A > Amin，且B > Bfflin時，說明第一通行方向和第二通行方向均順暢，該第一切換 策略和第二切換策略均表示無需調(diào)整信號燈變換周期中每個信號燈的控制時間；當(dāng)A < Amin，且B > Bmin時，說明第一通行方向受阻，但是第二通行方向暢通，此時 可以在一個信號燈變換周期內(nèi)適當(dāng)減少第一通行方向上的車輛通行時間，相應(yīng)地增加第二 通行方向上的車輛通行時間，第一切換策略的內(nèi)容是向第一通行方向車道上的信號燈控制 模塊發(fā)送增加禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈控制模塊可以按照某個時間 步長增加點亮?xí)r間，例如，增加IOs點亮?xí)r間，同時，第二切換策略的內(nèi)容是向第二通行方 向車道上的信號燈控制模塊發(fā)送減少禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈控制 模塊可以按照某個時間步長減少點亮?xí)r間，例如，減少10秒(s)點亮?xí)r間；當(dāng)B < Bmin，且A > Amin時，說明第二通行方向受阻，但是第一通行方向暢通，此時 可以在一個信號燈變換周期內(nèi)適當(dāng)減少第二通行方向上的車輛通行時間，相應(yīng)地增加第一 通行方向上的車輛通行時間，第一切換策略的內(nèi)容是向第一通行方向車道上的信號燈控制 模塊發(fā)送減少禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈控制模塊可以按照某個時間 步長減少點亮?xí)r間，例如，減少10秒(S)點亮?xí)r間，同時，第二切換策略的內(nèi)容是向第二通 行方向車道上的信號燈控制模塊發(fā)送增加禁止車輛通行信號燈點亮?xí)r間的信號，該信號燈 控制模塊可以按照某個時間步長增加點亮?xí)r間，例如，增加IOs點無時間；當(dāng)B < Bmin，且A < Afflin時，說明第一通行方向和第二通行方向均不暢通，此時，根 據(jù)預(yù)置的優(yōu)先通行策略確定該第一切換策略和第二切換策略的內(nèi)容，比如選擇延長第一通 行方向或者第二通行方向之一的車道上車輛允許通行時間；該優(yōu)先通行策略可以是主干 道優(yōu)先原則，或者選定車輛排隊長度較短的方向優(yōu)先通行原則，或者將優(yōu)先通行方向的允 許通行時間與另一方向允許通行時間設(shè)定為一比例值，同時改變兩個允許通行時間。其中 的優(yōu)先通行策略是指，根據(jù)交叉路口的通行特點或者道路等級等確定的某一通行方向上的 車輛，在同等條件下可以先于另一通行方向上的車輛；控制模塊450，與該決策模塊440相連，用于根據(jù)該第一切換策略，控制該第一通 行方向上信號燈的切換，并用于根據(jù)該第二切換策略，控制該第二通行方向上信號燈的切換。其中該第一獲取模塊410用于確定該第一通行方向上的車輛的輪廓特征，根據(jù)該第一通行方向上的車輛的輪廓特征對該第一通行方向上的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定該第一通行方向上的車輛的速度，將該第一通行方向上的車輛的速度作為該第一車流速度。其中該第二獲取模塊420用于確定該第二通行方向上的車輛的輪廓特征，根據(jù)該 第二通行方向上的車輛的輪廓特征對該第二通行方向上的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定該第二 通行方向上的車輛的速度，將該第二通行方向上的車輛的速度作為該第二車流速度。圖4a所示的交通信號燈控制系統(tǒng)應(yīng)用實例還可以包括一傳輸模塊460，與該對比 模塊430相連，上述對比模塊430還可以分別獲取第一通行方向和第二通行方向上的排隊 長度，該傳輸模塊460利用通信網(wǎng)絡(luò)將包括該排隊長度和第一車流速度A、第二車流速度B 的實時通行狀況發(fā)送到指定的通信節(jié)點，如同一通行方向上鄰近的下一個路口交通燈控制 模塊或者交通監(jiān)控中心等，以使該通信節(jié)點根據(jù)該實時通行狀況實現(xiàn)自動超前調(diào)節(jié)以及路 網(wǎng)交通調(diào)節(jié)等管理措施。本發(fā)明車流速度技術(shù)方案以及基于該車流速度技術(shù)方案的交通信號燈控制技術(shù) 方案，只需要對連續(xù)拍攝的視頻圖像進(jìn)行簡單比對即可，不需要精確提取車輛的眾多細(xì)節(jié) 特征，降低了圖像成像質(zhì)量的要求，降低了設(shè)備的性能要求，使得系統(tǒng)整體成本大大降低， 而且整個過程處理中所進(jìn)行運算的數(shù)據(jù)量較小，處理效率高。本發(fā)明車流速度技術(shù)方案以及基于該車流速度技術(shù)方案的交通 信號燈控制技術(shù) 方案，不需要為車輛或者道路預(yù)先設(shè)置任何標(biāo)志，而且也不需要對于現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜地 改進(jìn)，安裝施工以及后期維護(hù)方便快捷，成本低廉。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算 裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò) 上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲 裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多 個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和 軟件結(jié)合。雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采 用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本 發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化， 但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種車流速度檢測裝置，其特征在于，包括拍攝模塊以及對比模塊，其中該拍攝模塊，用于實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；該對比模塊，用于對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定該第二視頻圖像中某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車流速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該對比模塊用于通過確定該第二視頻圖像中的該某一車輛在該第一視頻圖像中的位 置，獲得該某一車輛在該車輛通行方向上的平均速度，將該平均速度視為該車輛通行方向 上的該車流速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于該對比模塊用于對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定車輛 在該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的輪廓特征，根據(jù)該輪廓特征確定該第二視頻圖像中 的該某一車輛在該第一視頻圖像中的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于該對比模塊用于對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行所述邊緣提取前，進(jìn) 一步對該第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行模糊處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該對比模塊用于當(dāng)所述第一視頻圖像和第二視頻圖像為彩色圖像時，將所述彩色圖像 處理成黑白圖像或者灰度圖像，再進(jìn)行所述對比。
6.一種交通信號燈控制系統(tǒng)，用于根據(jù)車輛通行方向上的車流速度確定該車輛通行方 向上信號燈的切換，其特征在于，該系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1至5中任一項權(quán)利要求所述的車 流速度檢測裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括控制模塊，用于該車流速度小于該車輛通行方向上的下限速度時，控制該信號燈減少 該車輛通行方向上的車輛通行時間。
8.一種車流速度檢測方法，其特征在于，包括實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定該第二視頻圖像中 某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車流速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過確定該第二視頻圖像中該車輛在該 第一視頻圖像中的位置，獲得該車流速度的步驟，包括通過確定該第二視頻圖像中的該某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該某一車 輛在該車輛通行方向上的平均速度，將該平均速度視為該車輛通行方向上的該車流速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，確定該第二視頻圖像中的該車輛在該第 一視頻圖像中的位置的步驟，包括對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行邊緣提取，確定車輛在該第一視頻圖 像和第二視頻圖像中的輪廓特征，根據(jù)該輪廓特征確定該第二視頻圖像中的該某一車輛在 該第一視頻圖像中的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于對該第一視頻圖像和第二視頻圖像中的車輛進(jìn)行所述邊緣提取前，進(jìn)一步對該第一視 頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行模糊處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于該第一視頻圖像和第二視頻圖像包括黑白圖像或者灰度圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于當(dāng)所述第一視頻圖像和第二視頻圖像為彩色圖像時，將所述彩色圖像處理成黑白圖像 或者灰度圖像，再進(jìn)行所述對比。
14.一種交通信號燈控制方法，根據(jù)車輛通行方向上的車流速度確定該車輛通行方向 上信號燈的切換，其特征在于，根據(jù)如權(quán)利要求8至13中任一項權(quán)利要求所述的車流速度 檢測方法獲得該車輛通行方向上的車流速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于當(dāng)該車流速度小于該車輛通行方向上的下限速度時，控制該信號燈減少該車輛通行方 向上的車輛通行時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車流速度檢測方法及裝置，以及一種交通信號燈控制方法及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有的車流速度檢測技術(shù)或信號燈控制技術(shù)在獲取車流速度時精度較低或操作不便等缺陷。其中該車流速度檢測方法包括實時獲取車輛通行方向上一采集范圍的視頻圖像；對時間上連續(xù)的第一視頻圖像和第二視頻圖像進(jìn)行對比，通過確定該第二視頻圖像中某一車輛在該第一視頻圖像中的位置，獲得該車輛通行方向上的車流速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的車流速度檢測技術(shù)能快速獲取車流速度，檢測精度高，操作方便，降低了實現(xiàn)成本。
文檔編號G08G1/052GK101833863SQ20101017835
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者潘佩芬, 高磊 申請人:瑞斯康達(dá)科技發(fā)展股份有限公司