[发明专利]一种特种车辆优先通过的红绿灯控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种特种车辆优先通过的红绿灯控制系统，其特征在于：所述红绿灯控制系统包括特种车辆识别模块、道路口模块、计算模块和红绿灯模块；

所述特种车辆识别模块包括图像获取单元、图像识别单元、声音获取单元和声音识别单元；所述图像识别单元识别所在车道对应的识别区域内待通行的特种车辆，以及正在通行的特种车辆；

所述道路口模块包括速度识别单元和特种车辆位置识别单元；

所述计算模块包括距离计算单元和时长计算单元；

所述红绿灯模块包括红绿灯和控制模块，所述控制模块控制红绿灯的亮灯时长。

2.根据权利要求1所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制系统，其特征在于：所述声音识别单元包括声音预处理子单元和声音识别子单元；所述声音预处理子单元对收集的声音进行降噪、预加重、分帧加窗处理和端点检测。

3.根据权利要求1所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制系统，其特征在于：所述图像识别单元包括灰度化处理子单元、降噪子单元、特征提取子单元和特征识别子单元；所述灰度化处理子单元对识别区域的图像进行灰度化处理。

4.根据权利要求1所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制系统，其特征在于：所述特征识别子单元采用SVM分类器识别特种车辆，采用HOG算法提取特种车辆图片的特征信息后，将特征信息输入SVM分类器，利用SVM进行分类检测，特征识别子单元根据特征信息识别出特种车辆。

5.根据权利要求1所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制系统，其特征在于：所述图像获取单元包括摄像机，所述摄像机获取所在道路车道上对应的识别区域的图像。

6.一种特种车辆优先通过的红绿灯控制方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制系统来进行控制，所述红绿灯控制方法包括以下步骤：

(1)特种车辆识别模块识别到特种车辆时，特种车辆识别模块对控制模块发送信号，控制模块将特种车辆所在方向以外的红绿灯调成红灯，将特种车辆所在方向的红绿灯调成绿灯；

(2)特种车辆识别模块将特种车辆信息发送给道路口模块，道路口模块的速度识别单元获取特种车辆的速度信息并发送给计算模块，特种车辆位置识别单元获取特种车辆的位置信息并发送给计算模块；

(3)计算模块计算出特种车辆的车尾距离红绿灯的距离，以及特种车辆通过红绿灯的时长，将计算得出的特种车辆通过红绿灯的时长发送给控制模块，控制模块将所述时长调成特种车辆所在方向的红绿灯的亮灯时长；

(4)待特种车辆通过后，控制模块停止工作，红绿灯恢复成原工作状态。

7.根据权利要求6所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制方法，其特征在于：步骤(4)中，如果特种车辆所在路段显示绿灯时，控制模块则延长绿灯时长，直至特种车辆通过红绿灯。

8.根据权利要求6所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制方法，其特征在于：步骤(4)中，当特种车辆所在路段显示红灯时，缩短其他路段的绿灯时长，将所述路段的红灯调整为绿灯，待特种车辆通过后，将绿灯调整为红灯。

9.根据权利要求6所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制方法，其特征在于：采用以下公式计算出特种车辆的车尾与红绿灯的距离S：

其中，S表示特种车辆的车尾与红绿灯的实际道路的距离；S2表示在道路检测图像中目标车所在车尾位置在水平方向上的延长线与最外围左右车道的交点间的距离；S3表示在道路检测图像中目标车的车尾位置到红绿灯的水平距离，a表示S3与最右侧车道线之间的夹角；S1表示最外围的车道线的实际距离，是固定的距离。

10.根据权利要求6所述的特种车辆优先通过的红绿灯控制方法，其特征在于：步骤(3)中，特种车辆通过红绿灯的时长t为：

式(2)中，S表示特种车辆的车尾与红绿灯之间的距离，v表示特种车辆速度的稳定值。