[实用新型]基于机器视觉的十字路口交通信号灯时长自动控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于机器视觉的十字路口交通信号灯时长自动控制系统，该控制系统包括视觉处理系统、摄像机组、交通信号灯设备，摄像机组和交通信号灯设备分别与视觉处理系统连接，摄像机组获取十字路口的车辆实时通行图像并传输给视觉处理系统，视觉处理系统内置有相应的图像处理软件，视觉处理系统接收来自摄像机组的图像数据并计算获取相应车道内等待通行车辆的数量并分析拥堵情况，视觉处理系统根据计算结果向交通信号灯设备发送相应的控制信号，以自动切换控制信号灯和延长/缩短控制信号灯的时长。本实用新型的有益效果是提高十字路口通行率，具有成本低，检测准确，可靠性高的特点。

技术领域

本实用新型涉及交通控制技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的十字路口交通信号灯时长自动控制系统。

背景技术

交通信号灯在一定程度上能有效地自动控制路口交通秩序，但有时出现某条车道排队等候通行的车辆过多，而其他车道空无一车的现象，这导致路口的交通不够顺畅。为了解决道路交通堵塞问题，有的路口在交通高峰时期采用不同定时方式切换信号灯，但是这种方法无法完全有效地提高拥堵车辆疏导效果，甚至有可能加剧交通堵塞；有的路口设有执勤交警指挥交通，根据道路的实时状况疏导车流通行，但是这种方式会消耗大量的人力资源，并且效率不高；有的路口是利用路面下线圈探测器来对车辆排队长度进行检测从而调整交通信号灯的时长，但是这种方法需要切割地面，安装过程复杂，维护成本较高。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种基于机器视觉的十字路口交通信号灯时长自动控制系统，该系统采用Halcon机器视觉算法分析道路的拥堵情况，通过交通信号灯设备控制信号灯的时长和切换，以解决现有的交通红绿灯时长不能根据车流量实时状况控制信号灯的问题，以达到有效提高道路快速疏导的目的。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种基于机器视觉的十字路口交通信号灯时长自动控制系统，所述控制系统包括视觉处理系统、摄像机组、交通信号灯设备，所述摄像机组和交通信号灯设备分别与视觉处理系统连接；

所述摄像机组获取十字路口的车辆实时通行图像并传输给视觉处理系统；

所述视觉处理系统内置有相应的图像处理软件，视觉处理系统接收来自摄像机组的图像数据并计算获取相应车道内等待通行车辆的数量并分析拥堵情况；

视觉处理系统根据计算结果向交通信号灯设备发送相应的控制信号，以自动切换控制信号灯和延长/缩短控制信号灯的时长；

所述交通信号灯设备接收来自视觉处理系统的控制线号，以切换控制信号灯。

进一步的，所述摄像机组包括第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机，并分别对应设置于十字路口的第一车道、第二车道、第三车道和第四车道的停止线前方，每条车道上的摄像机拍摄方向对准该道路远离十字路口的延伸方向，用于获取对应车道内等待通行车辆的图像。

进一步的，所述第一摄像机和第二摄像机相对设置，第三摄像机和第四摄像机相对设置。

进一步的，所述视觉处理系统主要包括车道图像采集与处理模块，用于获取摄像机组所拍摄的十字路口红灯车道监控视频中的一帧图像；

车辆识别与计数模块，采用轮廓识别和匹配算法获得该红灯车道上排队等待通行车辆的数量；以及

控制信号输出模块，根据等待通行车辆的数量计算拥堵情况，并根据计算结果输出相应的控制信号灯切换信号、延长/缩短控制信号灯的时长。

进一步的，所述交通信号灯设备包括第一信号灯、第二信号灯、第三信号灯和第四信号灯，并分别对应设置于十字路口的第一车道、第二车道、第三车道和第四车道通行方向的前方，任意一个车道上的信号灯切换为绿灯时，与该车道相交的两个车道上的信号灯同步切换为红灯。