CN104157148B - 利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法及系统,通过视频跟踪检测技术对人行横道周边的行人进行连续跟踪，当检测到有行人需要过街而人行横道信号灯为红灯时，判断机动车道上的机动车到达人行横道所需要的时间是否超过行人过街所需要的时间，如果是的话则先为行人提供绿灯通行信号，待行人全部通过人行横道后立即为机动车提供绿灯信号，这一过程既为行人提供了绿灯信号又不影响机动车通行，最大程度的节约了绿灯时间。同时，本发明中的上述方案还能够提示在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，以防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的路口通行效率。
Description
技术领域
本发明涉及行人过街信号控制领域，具体是一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法及系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展，城市人口的不断增长，人们步行通过路口的需求不断增长，为了提高道路机动车的通行效率，同时又能确保行人安全，国内外的大中城市一般都采用人行横道灯控制，为行人提供安全过街通道。
人行横道有设置在交叉路口的，也有设置在两个路口中间的路段上，如图1所示，设置在路段上的人行横道，行人行驶方向与机动车行驶方向不同。这样的路口的信号灯控制方案一般采用定周期控制，即机动车道的信号灯绿灯时间长度和人行横道的信号灯绿灯时间长度都是预先设定好的，这样就会存在一个问题：就是道路通行效率低，当行人想要过街时，人行横道方向的信号灯是红灯，此时机动车道上却为绿灯但并没有机动车或者虽然有机动车但是距离路口也很远，此时行人就需要在路口耐心等待到人行横道方向上的信号灯变为绿灯为止，这种人行横道信号灯控制方式对绿灯时间的浪费很大。目前，还有一种控制模式是采用行人过街按键请求模式，这种模式存在的问题是，许多行人过街时不知道去按请求按键，导致人行横道灯始终维持红灯不变，其效果还不如定周期变化的人行横道灯。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
本发明提供一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法,包括如下步骤:
S1:对人行横道周边的行人和机动车道的车辆进行视频跟踪，视频跟踪范围内包括路段周边设置的过街等待区和人行横道；
S2:实时判断过街等待区内是否有行人站立,等待通过；若是则进入步骤S3,否则进入步骤S10；
S3:判断人行横道信号灯是否是绿灯,若是则进入步骤S6，否则进入步骤S4；
S4：判断机动车道上的机动车到达人行横道所需的时间是否超过行人通过人行横道所需的时间，若是则进入步骤S5，否则进入步骤S11；
S5：设置人行横道信号灯为绿灯，之后进入步骤S7；
S6：提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立,之后进入步骤S7；
S7:判断过街等待区内的行人是否全部进入人行横道，若否则返回步骤S6，是则进入步骤S8；
S8:控制人行横道信号灯为绿灯闪烁；
S9：判断进入人行横道的行人是否全部通过人行横道，若是则进入步骤S10，否则返回步骤S8；
S10：控制人行横道信号灯为红灯，并提示过街行人请站到过街等待区等待，之后返回步骤S1；
S11：保持人行横道信号灯红灯不变，提示过街行人请站到过街等待区等待，之后返回步骤S1。
所述的利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法,所述步骤S6、S10和S11中采用语音播报的形式对行人进行提示。
本发明还提供一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制系统,包括：
视频跟踪单元，对人行横道周边的行人和机动车道的车辆进行视频跟踪，视频跟踪范围内包括路段周边设置的过街等待区和人行横道；
第一判断单元，用于实时判断过街等待区内是否有行人站立，等待通过；
第二判断单元，在第一判断单元的判断结果为是时，进一步判断人行横道信号灯是否是绿灯，若是提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立；
第三判断单元，用于在第二判断单元的判断结果为否时，进一步判断机动车道上的机动车到达人行横道所需的时间是否超过行人通过人行横道所需的时间；若是则设置人行横道信号灯为绿灯，否则保持人行横道信号灯红灯不变，提示过街行人请站到过街等待区等待；
第四判断单元，判断过街等待区内的行人是否全部进入人行横道，若否则提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立，是则控制人行横道信号灯为绿灯闪烁；
第五判断单元，判断进入人行横道的行人是否全部通过人行横道，若是则控制人行横道信号灯为红灯，并提示过街行人请站到过街等待区等待，否则保持人行横道信号灯为绿灯闪烁。
所述的利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制系统,采用语音播报的形式对行人进行提示。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法及系统,通过视频跟踪检测技术对人行横道周边的行人进行连续跟踪，当检测到有行人需要过街而人行横道信号灯为红灯时，判断机动车道上的机动车到达人行横道所需要的时间是否超过行人过街所需要的时间，如果是的话则先为行人提供绿灯通行信号，待行人全部通过人行横道后立即为机动车提供绿灯信号，这一过程既为行人提供了绿灯信号又不影响机动车通行，最大程度的节约了绿灯时间。同时，本发明中的上述方案还能够提示在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，以防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的通行效率。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是一个设置有人行横道信号灯的路段示意图；
图2是本发明一个实施例所述利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法的流程图；
图3是本发明一个实施例所述视频跟踪单元设置方式示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法,如图2所示,包括如下步骤:
S1:对人行横道周边的行人和机动车道的车辆进行视频跟踪，视频跟踪范围内包括路段周边设置的过街等待区和人行横道。利用视频跟踪技术可以准确获得机动车和行人的实时位置。
S2:实时判断过街等待区内是否有行人站立,等待通过；若是则进入步骤S3,否则进入步骤S10。
S3:判断人行横道信号灯是否是绿灯,若是则进入步骤S6，否则进入步骤S4。
S4：判断机动车道上的机动车到达人行横道所需的时间是否超过行人通过人行横道所需的时间，若是则进入步骤S5，否则进入步骤S11。由于采用视频跟踪技术能够准确获得机动车和行人的速度，同时在视频跟踪画面中，可以准确得到机动车与人行横道的距离，以及人行横道的长度，因此能够实时得到机动车到达人行横道所需要的时间以及行人通过人行横道所需要的时间。需要注意的是，对于机动车和行人来说，都是需要分别获得两个方向上的通过时间的。以图1中所示人行横道为例，设定机动车道为东西方向，人行横道为南北方向，则需要分别获得东向西机动车道上机动车到达人行横道的时间以及西向东方向上的机动车到达人行横道所需要的时间，以其中较小的时间为准。而对于行人通过人行横道所需的时间，也可以根据行人正常行驶的速度来预判，例如行人正常走路时的速度为1.5米/秒，则以此速度作为行人的速度来预测其通过人行横道所需要的时间。
S5：设置人行横道信号灯为绿灯，之后进入步骤S7。
S6：提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立,之后进入步骤S7。
S7:判断过街等待区内的行人是否全部进入人行横道，若否则返回步骤S6，是则进入步骤S8。
S8:控制人行横道信号灯为绿灯闪烁。
S9：判断进入人行横道的行人是否全部通过人行横道，若是则进入步骤S10，否则返回步骤S8。
S10：控制人行横道信号灯为红灯，并提示过街行人请站到过街等待区等待，之后返回步骤S1。
S11：保持人行横道信号灯红灯不变，提示过街行人请站到过街等待区等待，之后返回步骤S1。
作为可以选择的方案，所述步骤S6、S10和S11中采用语音播报的形式对行人进行提示。也可以选择其他形式，例如在路边设置信息提示牌、LED电子显示屏等来通过显示文字的形式来提醒路人。
上述技术方案中,通过视频跟踪检测技术对人行横道周边的行人进行连续跟踪，当检测到有行人需要过街而人行横道信号灯为红灯时，判断机动车道上的机动车到达人行横道所需要的时间是否超过行人过街所需要的时间，如果是的话则先为行人提供绿灯通行信号，待行人全部通过人行横道后立即为机动车提供绿灯信号，这一过程既为行人提供了绿灯信号又不影响机动车通行，最大程度的节约了绿灯时间。同时，本发明中的上述方案还能够提示在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，以防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的路口通行效率。
实施例2
本实施例提供一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制系统,包括：
视频跟踪单元，对人行横道周边的行人和机动车道的车辆进行视频跟踪，视频跟踪范围内包括路段周边设置的过街等待区和人行横道。视频跟踪单元的设置方式可以如图3所示。
第一判断单元，用于实时判断过街等待区内是否有行人站立，等待通过。
第二判断单元，在第一判断单元的判断结果为是时，进一步判断人行横道信号灯是否是绿灯，若是提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立。
第三判断单元，用于在第二判断单元的判断结果为否时，进一步判断机动车道上的机动车到达人行横道所需的时间是否超过行人通过人行横道所需的时间；若是则设置人行横道信号灯为绿灯，否则保持人行横道信号灯红灯不变，提示过街行人请站到过街等待区等待。由于采用视频跟踪技术能够准确获得机动车和行人的当前位置，同时在视频跟踪画面中，可以准确得到机动车与人行横道的距离，以及人行横道的长度，因此能够实时得到机动车到达人行横道所需要的时间以及行人通过人行横道所需要的时间。需要注意的是，对于机动车和行人来说，都是需要分别获得两个方向上的通过时间的。以图1中所示路段为例，设定机动车道为东西方向，人行横道为南北方向，则需要分别获得东向西机动车道上机动车到达人行横道的时间以及西向东方向上的机动车到达人行横道所需要的时间，以其中较小的时间为准。而对于行人通过人行横道所需的时间，也可以根据行人正常行驶的速度来预判，例如行人正常走路时的速度为1.5米/秒，则以此速度作为行人的速度来预测其通过人行横道所需要的时间。
第四判断单元，判断过街等待区内的行人是否全部进入人行横道，若否则提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立，是则控制人行横道信号灯为绿灯闪烁。
第五判断单元，判断进入人行横道的行人是否全部通过人行横道，若是则控制人行横道信号灯为红灯，并提示过街行人请站到过街等待区等待，否则保持人行横道信号灯为绿灯闪烁。
本实施例中，采用语音播报的形式对行人进行提示，既容易实现成本又低。
上述技术方案中,通过视频跟踪检测技术对人行横道周边的行人进行连续跟踪，当检测到有行人需要过街而人行横道信号灯为红灯时，判断机动车道上的机动车到达人行横道所需要的时间是否超过行人过街所需要的时间，如果是的话则先为行人提供绿灯通行信号，待行人全部通过人行横道后立即为机动车提供绿灯信号，这一过程既为行人提供了绿灯信号又不影响机动车通行，最大程度的节约了绿灯时间。同时，本发明中的上述方案还能够提示在过街等待区逗留而不过街的行人离开过街等待区，以防止给不需要过街的行人提供放行信号，浪费绿灯资源，降低机动车的通行效率。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
Claims (4)
1.一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:对人行横道周边的行人和机动车道的车辆进行视频跟踪，视频跟踪范围内包括路段周边设置的过街等待区和人行横道；
S2:实时判断过街等待区内是否有行人站立,等待通过；若是则进入步骤S3,否则进入步骤S10；
S3:判断人行横道信号灯是否是绿灯,若是则进入步骤S6，否则进入步骤S4；
S4：判断机动车道上的机动车到达人行横道所需的时间是否超过行人通过人行横道所需的时间，若是则进入步骤S5，否则进入步骤S11；
S5：设置人行横道信号灯为绿灯，之后进入步骤S7；
S6：提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立,之后进入步骤S7；
S7:判断过街等待区内的行人是否全部进入人行横道，若否则返回步骤S6，是则进入步骤S8；
S8:控制人行横道信号灯为绿灯闪烁；
S9：判断进入人行横道的行人是否全部通过人行横道，若是则进入步骤S10，否则返回步骤S8；
S10：控制人行横道信号灯为红灯，并提示过街行人请站到过街等待区等待，之后返回步骤S1；
S11：保持人行横道信号灯红灯不变，提示过街行人请站到过街等待区等待，之后返回步骤S1。
2.根据权利要求1所述的利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制方法,其特征在于,所述步骤S6、S10和S11中采用语音播报的形式对行人进行提示。
3.一种利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制系统,其特征在于,包括：
视频跟踪单元，对人行横道周边的行人和机动车道的车辆进行视频跟踪，视频跟踪范围内包括路段周边设置的过街等待区和人行横道；
第一判断单元，用于实时判断过街等待区内是否有行人站立，等待通过；
第二判断单元，在第一判断单元的判断结果为是时，进一步判断人行横道信号灯是否是绿灯，若是提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立；
第三判断单元，用于在第二判断单元的判断结果为否时，进一步判断机动车道上的机动车到达人行横道所需的时间是否超过行人通过人行横道所需的时间；若是则设置人行横道信号灯为绿灯，否则保持人行横道信号灯红灯不变，提示过街行人请站到过街等待区等待；
第四判断单元，判断过街等待区内的行人是否全部进入人行横道，若否则提示需要过街的行人尽快通过人行横道,不需要过街的行人到过街等待区之外站立，是则控制人行横道信号灯为绿灯闪烁；
第五判断单元，判断进入人行横道的行人是否全部通过人行横道，若是则控制人行横道信号灯为红灯，并提示过街行人请站到过街等待区等待，否则保持人行横道信号灯为绿灯闪烁。
4.根据权利要求3所述的利用视频跟踪技术的人行横道信号灯自适应控制系统,其特征在于,采用语音播报的形式对行人进行提示。
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