[发明专利]拥堵等级网络识别系统

说明书

本发明是申请号为201510317936.1、申请日为2015年6月10日、发明名称为“拥堵等级网络识别系统”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种拥堵等级网络识别系统。

背景技术

由于汽车数量的增长往往超过城市交通道路面积的增长，因而，道路拥堵日益成为每一个城市的通病，尤其在上班早晚高峰和节假日时段，道路拥堵浪费了人们的时间，降低了整个社会的工作效率。

为了更合理地利用现有的城市道路资源，现有技术中出现了一些提供道路拥堵状况的技术方案，用于帮助人们避开道路拥堵路段，减少通行时间，提高办事效率。事实证明，采用路段拥堵参数能够有效缓和城市拥堵问题。

然而，现有技术中对某一路段的拥堵程度的检测一般依赖于单因素检测模式，例如卫星遥感图像、实地汽车速度或实地摄像图像，但单因素检测容易受到自身检测体制带来的干扰，例如实地摄像图像容易受到实地雾霾浓度的干扰，导致检测精度不高。

为此，本发明提出了一种新的路段拥堵程度检测方案，能够将实地摄像图像和实地汽车速度结合，并在确定实地路段拥堵程度时，自适应为两个因素设置合理的权重值，从而有效保障本发明的双因素检测模式的检测精度，方便人们的高效出行。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种拥堵等级网络 识别系统，基于实地雾霾浓度确定实地摄像图像和实地汽车速度两因素在确定目标路段拥堵等级时的权重值，同时，还引入了高精度的图像识别技术和省电模式，提高了识别系统的可靠性和准确性。

根据本发明的一方面，提供了一种拥堵等级网络识别系统，所述识别系统包括实地图像接收设备、汽车终端数据接收设备和嵌入式处理设备，所述实地图像接收设备通过网络通信接收处于目标路段的摄像头发送的目标路段的路段实地图像，所述汽车终端数据接收设备通过网络通信接收处于目标路段的汽车终端发送的汽车实时速度，所述嵌入式处理设备根据所述路段实地图像和所述汽车实时速度确定目标路段的拥堵等级。

更具体地，在所述拥堵等级网络识别系统中，还包括：雾霾浓度请求设备，与GPS数据查询设备连接，用于将目标路段的GPS数据发送到当地气象监控平台，以便于所述当地气象监控平台根据目标路段的GPS数据确定目标路段的雾霾浓度；雾霾浓度接收设备，用于接收所述当地气象监控平台返回的目标路段的雾霾浓度；请求接收设备，用于接收目标路段的拥堵程度的请求，所述目标路段的拥堵程度的请求中包括目标路段的名称和请求终端的标识，所述请求接收设备解析所述目标路段的拥堵程度的请求以获得目标路段的名称和请求终端的标识；移动硬盘，用于预先存储权重对照表、汽车上限灰度阈值、汽车下限灰度阈值和9个拥堵等级阈值，所述权重对照表以雾霾浓度为索引，保存了在确定路段拥堵等级时的实地图像数据权重值和汽车终端数据权重值，雾霾浓度越大，实地图像数据权重值越小，汽车终端数据权重值越大，所述汽车上限灰度阈值和所述汽车下限灰度阈值用于将图像中的汽车与背景分离，所述9个拥堵等级阈值按照从小到大均匀分布的方式取值以确定10个拥堵等级区间；GPS数据查询设备，采用云服务器形式实现，以路段名称为索引，预先存储了各个路段的GPS数据，所述GPS数据查询设备与所述请求接收设备连接，用于基于目标路段的名称查询目标路段的GPS数据；GPS数据发送设备，与所述GPS数据查询设备连接，用于将目标路段的GPS数据发送到处于目标路段的摄像头和处于目标路段的汽车终端，以便于处于目标路段的摄像头返回目标路段的路段实地图像，便于处于目标路段的汽车终端返回其的实时速度；所述实地图像接收设备用于接收处于目标路段的摄像头返回的目 标路段的路段实地图像，包括小波滤波子设备、边缘增强子设备、灰度化处理子设备、汽车识别子设备和微控制器，所述小波滤波子设备接收所述路段实地图像，对所述路段实地图像执行基于哈尔小波滤波器的滤波处理，以获得路段滤波图像，所述边缘增强子设备与所述小波滤波子设备连接，对所述路段滤波图像执行边缘增强处理，以获得路段增强图像，所述灰度化处理子设备与所述边缘增强子设备连接以对所述路段增强图像执行灰度化处理，获得灰度化图像，所述汽车识别子设备与所述灰度化处理子设备和所述移动硬盘分别连接，将所述灰度化图像中灰度值在所述汽车上限灰度阈值和所述汽车下限灰度阈值之间的像素识别并组成多个汽车子图像，所述微控制器与所述汽车识别子设备连接，将多个汽车子图像的数量作为目标路段的汽车数量输出；所述汽车终端数据接收设备用于接收处于目标路段的汽车终端发送的实时速度；所述嵌入式处理设备与所述移动硬盘、所述雾霾浓度接收设备、所述实地图像接收设备和所述汽车终端数据接收设备分别连接，基于目标路段的雾霾浓度在所述权重对照表中查找到对应的实地图像数据权重值和对应的汽车终端数据权重值，将对应的实地图像数据权重值与目标路段的汽车数量相乘，将对应的汽车终端数据权重值与实时速度的倒数相乘，将两个乘积相加以获得目标路段的拥堵程度数值，将目标路段的拥堵程度数值落在所述10个拥堵等级区间中某一个等级区间所对应的等级作为目标路段的拥堵等级；拥堵程度发送设备，与所述请求接收设备和所述嵌入式处理设备分别连接，用于基于所述请求终端的标识，将所述嵌入式处理设备输出的目标路段的拥堵等级发送到所述请求终端的标识所对应的请求终端；其中，所述小波滤波子设备、边缘增强子设备、灰度化处理子设备、汽车识别子设备分别采用不同型号的FPGA芯片来实现，所述小波滤波子设备、边缘增强子设备、灰度化处理子设备、汽车识别子设备和微控制器被集成在一块集成电路板上；所述嵌入式处理设备在接收到请求接收设备发送的目标路段的拥堵程度的请求时，将所述GPS数据查询设备、所述GPS数据发送设备、所述雾霾浓度请求设备、所述雾霾浓度接收设备、所述实地图像接收设备和所述汽车终端数据接收设备从省电模式中启动，当所述嵌入式处理设备在发送目标路段的拥堵等级后，控制所述GPS数据查询设备、所述GPS数据发送设备、 所述雾霾浓度请求设备、所述雾霾浓度接收设备、所述实地图像接收设备和所述汽车终端数据接收设备进入省电模式。