信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明是申請?zhí)枮?01510164876.4、申請日為2015年4月8日、發(fā)明名稱為“信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”的專利的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及信息采集領域，尤其涉及一種信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]在城市道路行駛中，汽車從出發(fā)地到目的地花費時間最多的地方，不是在道路的正常行駛階段，而是在道路交通路口的等燈或堵塞在道路交通路口附近的階段。隨著科技的進步和人們生活水平的提高，城市化進展不斷地拓展，城市內(nèi)車輛越來越多，城市道路也越來越擁堵，尤其在上下班高峰時段和節(jié)假日，在道路交通路口處占用駕駛員過多的時間，不僅影響駕駛員的心情，容易造成交通事故，而且也是城市擁堵的重要原因。因此，如何減少在道路交通路口處等待的時間，提高車輛行駛的效率和速度，是道路交通管理部門極其關心的問題之一。
[0004]現(xiàn)有技術中，存在一些交通信息發(fā)布的技術方案，幫助附近的駕駛員規(guī)避車輛過多的路段，平均車流，改善交通。例如，通過將駕駛員當前位置周圍多條路段的擁堵情況通過路邊大屏幕顯示屏進行顯示，使得駕駛員及時獲得前往目的地的多條路段的交通信息，衡量利弊，及時改變駕駛路線，在保障較快到達目的地的同時，對擁堵路段的車流進行了適當分流。然而，現(xiàn)有的技術方案只是簡單提供了各個路段的擁堵信息，沒有提供交通路口滯留車輛的信息以及附近紅綠燈狀態(tài)的信息，提供了信息有限，參考價值一般?，F(xiàn)有技術中還存在一些基于路口圖像識別的信息分發(fā)方案，但因為未考慮霧霾天氣的影響而可靠性不尚O
[0005]因此，需要一種新的交通信息發(fā)布模式，能夠?qū)Ⅰ{駛員當前位置附近的交通路口滯留車輛的信息以及附近紅綠燈狀態(tài)的信息及時發(fā)送到駕駛員車輛內(nèi)部終端上，幫助駕駛員更細致地了解附近各個交通路口的交通信息，從而調(diào)節(jié)路線或行駛速度，更有效地達到車輛分流效果，同時，這種模式需要克服霧霾天氣對信息采集的干擾，提高數(shù)據(jù)采集的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，引入CCD視覺傳感器和擁堵指數(shù)分析器對信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所在交通路口的滯留車輛進行拍攝和分析，確定當前交通路口的擁堵情況，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸手段達成與當?shù)亟还苄畔l(fā)布平臺的信息交互，獲得駕駛員當前位置附近的多個交通路口的路口擁堵指數(shù)和信號燈信息，根據(jù)當前交通路口的擁堵程度向駕駛員的車輛內(nèi)部GPRS終端發(fā)送不同的交通信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的定向發(fā)布，同時，根據(jù)大氣衰減模型確定霧霾對圖像的影響因素，并對多霧天氣下采集的圖像進行去霧霾化處理，使得系統(tǒng)在保障精度的同時拓寬系統(tǒng)的應用范圍。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括CCD視覺傳感器、去霧霾處理器、擁堵指數(shù)分析器、信號燈數(shù)據(jù)采集器和AT89C51單片機，所述CCD視覺傳感器對所述信號燈所在路口進行拍攝以獲得路口圖像，所述去霧霾處理器對所述路口圖像進行清晰化處理以獲得清晰化路口圖像，所述擁堵指數(shù)分析器對所述清晰化路口圖像進行圖像處理以獲得路口擁堵指數(shù)，所述信號燈數(shù)據(jù)采集器用于實時采集信號燈信息，所述AT89C51單片機與所述擁堵指數(shù)分析器和所述信號燈數(shù)據(jù)采集器分別連接，以獲得所述路口擁堵指數(shù)和所述信號燈信息。
[0008]更具體地，所述信號燈所在路口通行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，進一步包括:GPRS收發(fā)器，與所述AT89C51單片機連接，用于將所述路口擁堵指數(shù)和所述信號燈信息打成GPRS實時數(shù)據(jù)包，以通過GPRS通信鏈路發(fā)送到當?shù)亟还苄畔l(fā)布平臺；供電電源，包括太陽能供電器件、蓄電池、切換開關和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；去霧霾處理器，位于所述CCD視覺傳感器和所述擁堵指數(shù)分析器之間，用于接收所述路口圖像，對所述路口圖像進行清晰化處理以獲得清晰化路口圖像，并將所述清晰化路口圖像輸入所述擁堵指數(shù)分析器；用戶輸入器件，用于根據(jù)用戶的輸入，設定預定擁堵指數(shù)閾值、第一路口預定區(qū)域和第二路口預定區(qū)域，第一路口預定區(qū)域和第二路口預定區(qū)域都是以所述信號燈所在路口為中心的圓形區(qū)域；移動硬盤，與用戶輸入器件連接，用于存儲預定擁堵指數(shù)閾值、第一路口預定區(qū)域和第二路口預定區(qū)域，存儲第一路口預定區(qū)域內(nèi)多個交通路口的路口擁堵指數(shù)和信號燈信息，還存儲第二路口預定區(qū)域內(nèi)的各個車輛的無線接收終端ID ;所述去霧霾處理器還包括:存儲子器件，用于預先存儲天空上限灰度閾值和天空下限灰度閾值，所述天空上限灰度閾值和所述天空下限灰度閾值用于分離出圖像中的天空區(qū)域，還用于預先存儲預設像素值閾值，所述預設像素值閾值取值在O到255之間；霧霾濃度檢測子器件，位于空氣中，用于實時檢測信號燈所在位置的霧霾濃度，并根據(jù)霧霾濃度確定霧霾去除強度，所述霧霾去除強度取值在O到I之間；區(qū)域劃分子器件，連接所述CCD視覺傳感器以接收所述路口圖像，對所述路口圖像進行灰度化處理以獲得灰度化區(qū)域圖像，還與存儲子器件連接，將所述灰度化區(qū)域圖像中灰度值在所述天空上限灰度閾值和所述天空下限灰度閾值之間的像素識別并組成灰度化天空子圖案，從所述灰度化區(qū)域圖像分割出所述灰度化天空子圖案以獲得灰度化非天空子圖像，基于所述灰度化非天空子圖像在所述巡邏區(qū)域圖像中的對應位置獲得與所述灰度化非天空子圖像對應的彩色非天空子圖像；黑色通道獲取子器件，與所述區(qū)域劃分子器件連接以獲得所述彩色非天空子圖像，針對所述彩色非天空子圖像中每一個像素，計算其R，G，B三顏色通道像素值，在所述彩色非天空子圖像中所有像素的R，G，B三顏色通道像素值中提取一個數(shù)值最小的顏色通道像素值所在的顏色通道作為黑色通道；整體大氣光值獲取子器件，與所述存儲子器件連接以獲得預設像素值閾值，與所述區(qū)域劃分子器件和所述黑色通道獲取子器件分別連接以獲得所述路口圖像和所述黑色通道，將所述路口圖像中黑色通道像素值大于等于預設像素值閾值的多個像素組成待檢驗像素集，將所述待檢驗像素集中具有最大灰度值的像素的灰度值作為整體大氣光值；大氣散射光值獲取子器件，與所述區(qū)域劃分子器件和所述霧霾濃度檢測子器件分別連接，對所述路口圖像的每一個像素，提取其R，G，B三顏色通道像素值中最小值作為目標像素值，使用保持邊緣的高斯平滑濾波器EPGF (edge-preserving gaussianfilter)對所述目標像素值進行濾波處理以獲得濾波目標像素值，將目標像素值減去濾波目標像素值以獲得目標像素差值，使用EPGF對目標像素差值進行濾波處理以獲得濾波目標像素差值，將濾波目標像素值減去濾波目標像素差值以獲得霧霾去除基準值，將霧霾去除強度乘以霧霾去除基準值以獲得霧霾去除閾值，取霧霾去除閾值和目標像素值中的最小值作為比較參考值，取比較參考值和O中的最大值作為每一個像素的大氣散射光值；介質(zhì)傳輸率獲取子器件，與所述整體大氣光值獲取子器件和所述大氣散射光值獲取子器件分別連接，將每一個像素的大氣散射光值除以整體大氣光值以獲得除值，將I減去所述除值以獲得每一個像素的介質(zhì)傳輸率；清晰化圖像獲取子器件，與所述區(qū)域劃分子器件、所述整體大氣光值獲取子器件和所述介質(zhì)傳輸率獲取子器件分別連接，將I減去每一個像素的介質(zhì)傳輸率以獲得第一差值，將所述第一差值乘以整體大氣光值以獲得乘積值，將所述路口圖像中每一個像素的像素值