[发明专利]一种基于FPGA的智能交通信号灯系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的智能交通信号灯系统，其特征是，包括PC机、图像处理模块、显示模块、时钟晶振和通信模块；

所述图像处理模块包括CMOS图像传感器、SDRAM和FPGA芯片；所述CMOS图像传感器用于采集路面车辆状况图像，并存储到SDRAM中；所述FPGA芯片从SDRAM中读取图像，并将采集到的实时视频图像信息传输到PC机上显示；

所述显示模块包括倒数计时显示模块和信号灯方向显示模块；所述FPGA芯片根据SDRAM中的图像判定检测到的排队车辆数目，并向信号灯方向显示模块发出控制信息进行相应的显示工作；

所述通信模块包括以太网控制器和以太网络；所述以太网控制器通过以太网络与PC机连接；所述FPGA芯片通过以太网控制器、以太网络与PC机进行数据传输；

所述时钟晶振用于系统计时并在倒数计时显示模块上显示。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能交通信号灯系统，其特征是，所述以太网控制器采用ENC28J60芯片。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能交通信号灯系统，其特征是，所述FPGA芯片采用EP4CE15F17C8N芯片。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能交通信号灯系统，其特征是，所述SDRAM采用Hynix型号为HY57V283220T的32BitSDRAM。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的基于FPGA的智能交通信号灯系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

1)从SDRAM中读取存储的图像进行图像增强预处理；

2)进行中值滤波的平滑处理，并将有效信息提取；

3)采用Sobel边缘检测算法提取出图像中的特征边缘，在边缘提取时根据阈值判定后进行二值化去噪；

4)去噪之后的图像进行膨胀使之丢失部分连接起来，并进行腐蚀算法处理；

5)将特征图像细化，进行投影特征提取；

6)检测判定是否有车辆；

7)对于步骤5)处理后的图像，通过延时获取三帧图像进行三帧差法判定车辆是否在排队等候；

8)输出变更车道转向的指令。