本實(shí)用新型涉及交通信號(hào)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能信號(hào)燈及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前控制交通信號(hào)燈的切換策略主要是根據(jù)以往的車(chē)流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)制定的，切換策略寫(xiě)入控制器后，一般很少改變；但是實(shí)際上車(chē)流量數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)隨機(jī)變化的。因此我們經(jīng)常會(huì)遇到不合理的交通信號(hào)燈指示，例如：南北方向大量車(chē)輛排隊(duì)等紅燈變綠燈，而東西方向開(kāi)著綠燈卻沒(méi)有車(chē)。這類(lèi)現(xiàn)象不僅造成了交通擁堵，浪費(fèi)了道路交通資源和司乘人員的時(shí)間，還浪費(fèi)能源、增加了尾氣排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能信號(hào)燈及其控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)車(chē)流量控制交通燈智能切換，達(dá)到優(yōu)化交通通行時(shí)間，緩解交通擁堵壓力的目的。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像采集裝置，用于采集車(chē)流畫(huà)面圖像；

車(chē)流分析器，與所述圖像采集裝置連接，用于獲取所述圖像采集裝置采集的車(chē)流畫(huà)面圖像并進(jìn)行分析；

主控制器，與所述車(chē)流分析器連接，用于獲取所述車(chē)流分析器的分析結(jié)果，并根據(jù)所述分析結(jié)果獲取對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈切換策略；

信號(hào)燈控制器，與所述主控制器連接，用于根據(jù)所述信號(hào)燈切換策略，生成控制信號(hào)燈切換的控制指令，所述控制指令控制信號(hào)燈的切換。

優(yōu)選地，所述圖像采集裝置為模擬攝像機(jī)。

優(yōu)選地，還包括視頻分配器；所述視頻分配器包括輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述輸入端與所述模擬攝像機(jī)連接，所述第一輸出端與所述車(chē)流分析器連接，所述第二輸出端連接既有視頻圖像接收設(shè)備。

優(yōu)選地，所述圖像采集裝置為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

優(yōu)選地，還包括網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器；所述網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器輸入端與所述網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)輸出端連接，輸出端與所述車(chē)流分析器連接，用于將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀復(fù)制出相同的鏡像發(fā)送給所述車(chē)流分析器。

優(yōu)選地，所述車(chē)流分析器包括根據(jù)車(chē)流畫(huà)面圖像識(shí)別預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的車(chē)輛的圖像識(shí)別模塊以及獲取所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)車(chē)輛數(shù)量的計(jì)數(shù)模塊。

一種智能信號(hào)燈，包括以上所述的智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)和信號(hào)燈；所述智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)與所述信號(hào)燈連接，發(fā)送控制指令控制所述信號(hào)燈的切換。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實(shí)用新型通過(guò)圖像采集裝置拍攝實(shí)時(shí)車(chē)流畫(huà)面圖像，經(jīng)車(chē)流分析器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，之后發(fā)送給主控制器計(jì)算和優(yōu)化信號(hào)燈指示時(shí)長(zhǎng)，確定切換策略，最后由信號(hào)燈控制器執(zhí)行信號(hào)燈通行信號(hào)的切換，本實(shí)用新型能夠根據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車(chē)流量智能切換交通信號(hào)燈，達(dá)到優(yōu)化交通通行時(shí)間，緩解交通擁堵壓力的目的。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中智能信號(hào)燈的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例中智能信號(hào)燈的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、圖像采集裝置；2、車(chē)流分析器；3、主控制器；4、信號(hào)燈控制器；5、信號(hào)燈；6、既有設(shè)備；7、視頻分配器；8、網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器；101、模擬攝像機(jī)；102、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；201、圖像識(shí)別模塊；202、計(jì)數(shù)模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，為本實(shí)用新型一種智能信號(hào)燈控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖：包括圖像采集裝置1、車(chē)流分析器2、主控制器3和信號(hào)燈控制器4。圖像采集裝置1用于采集車(chē)流畫(huà)面圖像，車(chē)流分析器2與圖像采集裝置1連接，用于獲取圖像采集裝置1采集的車(chē)流畫(huà)面圖像并進(jìn)行分析；車(chē)流分析器2，與圖像采集裝置1連接，用于獲取圖像采集裝置1采集的車(chē)流畫(huà)面圖像并進(jìn)行分析；主控制器3與車(chē)流分析器2連接，用于獲取車(chē)流分析器2的分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果獲取對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈切換策略；信號(hào)燈控制器4與主控制器3連接，用于根據(jù)信號(hào)燈切換策略，生成控制信號(hào)燈切換的控制指令，控制信號(hào)燈的切換。

圖像采集裝置1的個(gè)數(shù)為兩個(gè)以上，每個(gè)圖像采集裝置1連接一個(gè)車(chē)流分析器2并且對(duì)應(yīng)一個(gè)車(chē)行方向，實(shí)時(shí)采集相應(yīng)方向的車(chē)流畫(huà)面圖像，并將圖像信息發(fā)送到車(chē)流分析器2。車(chē)流分析器2與主控制器3連接，對(duì)接收到的車(chē)流畫(huà)面圖像進(jìn)行分析，將分析結(jié)果發(fā)送給主控制器3。主控制器3與信號(hào)燈控制器4連接，主控制器3內(nèi)預(yù)設(shè)有不同車(chē)流量下的信號(hào)燈切換策略，需要說(shuō)明的是，主控制器3內(nèi)預(yù)設(shè)的信號(hào)燈切換策略并非傳統(tǒng)的固定時(shí)間切換策略，而是智能的根據(jù)預(yù)設(shè)條件觸發(fā)的動(dòng)態(tài)策略。主控制器3根據(jù)分析結(jié)果獲取信號(hào)燈切換策略，并將切換策略發(fā)送給信號(hào)燈控制器4。信號(hào)燈控制器4連接信號(hào)燈，發(fā)送控制指令執(zhí)行信號(hào)燈的切換。

本實(shí)用新型能夠根據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車(chē)流量智能切換交通信號(hào)燈，達(dá)到優(yōu)化交通通行時(shí)間的目的。

如圖2所示，是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中智能信號(hào)燈的具體結(jié)構(gòu)示意圖，圖像采集裝置1為模擬攝像機(jī)101，可以為新設(shè)的攝像機(jī)，也可以為既有的違章抓拍攝像機(jī)、交通流量監(jiān)控?cái)z像機(jī)。當(dāng)使用既有模擬攝像機(jī)101，并且既有模擬攝像機(jī)101已連接有其他視頻圖像接收設(shè)備時(shí)，本系統(tǒng)采用了視頻分配器7，視頻分配器7可以將一路視頻信號(hào)變?yōu)閮陕?，視頻分配器7輸入端連接模擬攝像機(jī)101輸出端，視頻分配器7一路輸出端連接車(chē)流分析器2，另一路輸出端連接原既有設(shè)備6，達(dá)到無(wú)干擾方式提取圖像，不影響原視頻輸出的使用。

當(dāng)使用新設(shè)的模擬攝像機(jī)101時(shí)，模擬攝像機(jī)101可以連接車(chē)流分析器2，也可以利用視頻分配器7的一個(gè)輸出端連接車(chē)流分析器2，另一個(gè)輸出端空置。

如圖3所示，是本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例中智能信號(hào)燈的具體結(jié)構(gòu)示意圖，圖像采集裝置1為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)102。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)102可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與車(chē)流分析器2直接連接；還可以采用網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器8進(jìn)行連接。車(chē)流分析器2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器8連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)102，獲取網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)102拍攝的車(chē)流畫(huà)面圖案。其中，視頻數(shù)據(jù)通過(guò)既有通道傳輸不變，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器8復(fù)制一份相同的數(shù)據(jù)發(fā)送給車(chē)流分析器2。車(chē)流分析器2包括圖像識(shí)別模塊201以及計(jì)數(shù)模塊202。所述圖像識(shí)別模塊201根據(jù)車(chē)輛特征識(shí)別設(shè)定距離內(nèi)的車(chē)輛。所述計(jì)數(shù)模塊202得到車(chē)流數(shù)據(jù)信息，并發(fā)送給主控制器3。

主控制器3輸入端連接車(chē)流分析器2，接收車(chē)流分析器2的分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果獲取預(yù)置的信號(hào)燈切換策略，最后將信號(hào)燈切換策略發(fā)送給信號(hào)燈控制器4，信號(hào)燈控制器4根據(jù)切換策略生成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，發(fā)送給信號(hào)燈5，控制信號(hào)燈5進(jìn)行信號(hào)切換。

工作過(guò)程如下：圖像采集裝置1采集車(chē)流畫(huà)面圖像并發(fā)送給車(chē)流分析器2，車(chē)流分析器2將采集的車(chē)流畫(huà)面圖像進(jìn)行分析，分別得到東西南北四個(gè)方向的車(chē)流數(shù)量信息，主控制器3獲取車(chē)流數(shù)量信息并進(jìn)行判定，例如當(dāng)東西方向車(chē)流數(shù)據(jù)大于設(shè)定值，同時(shí)南北方向車(chē)流數(shù)據(jù)小于設(shè)定值時(shí)，獲得東西方向切換為綠燈，南北方向切換為紅燈的切換策略，發(fā)送給信號(hào)燈控制器4執(zhí)行信號(hào)燈的切換；分析結(jié)果為東西方向車(chē)流數(shù)據(jù)小于設(shè)定值，同時(shí)南北方向車(chē)流數(shù)據(jù)大于設(shè)定值時(shí)，獲得東西方向切換為紅燈，南北方向切換為綠燈的切換策略，發(fā)送給信號(hào)燈控制器4執(zhí)行信號(hào)燈5的切換。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的車(chē)流分析器2可以采用華為海思的Hi3510圖像處理芯片進(jìn)行數(shù)字圖像的處理，可以采用SPCA563B芯片進(jìn)行圖像的識(shí)別，從而得到車(chē)流數(shù)據(jù)信息。主控制器3可以采用宏晶公司的STC89C51單片機(jī)，接收車(chē)流分析器2輸入的車(chē)流量結(jié)果，進(jìn)行比較后獲取信號(hào)燈切換策略，并將切換策略發(fā)送給信號(hào)燈控制器4執(zhí)行。

視頻分配器7可以采用一進(jìn)兩出三個(gè)BNC接頭，一進(jìn)為輸入端，兩出為輸出端，輸入端與模擬攝像機(jī)101連接接收模擬攝像機(jī)101拍攝的視頻信號(hào)，一個(gè)輸出端連接既有的設(shè)備，另一個(gè)輸出端連接主控制器3，能夠在不影響既有設(shè)備6工作的情況下，實(shí)現(xiàn)智能實(shí)時(shí)切換信號(hào)燈的功能。

網(wǎng)絡(luò)端口鏡像器8監(jiān)控原有的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)102輸出端口IP，接收其發(fā)送的數(shù)據(jù)幀完全相同的復(fù)制給另一個(gè)端口，同樣能夠做到在不影響既有設(shè)備6工作的情況下，實(shí)現(xiàn)智能實(shí)時(shí)切換信號(hào)燈的功能。

采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型能夠根據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車(chē)流量智能切換交通信號(hào)燈，達(dá)到優(yōu)化交通通行時(shí)間，緩解交通擁堵壓力的目的。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。