CN105608900B - 基于数据采集的交通路口配电柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于数据采集的交通路口配电柜，包括配电柜主体、计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器，计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器都设置在配电柜主体上，计时器、CCD图像传感器和飞思卡尔IMX6处理器用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信接口用于基于行人数量确定交通路口处的客流指数，并向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数。通过本发明，能够为各个交通路口附近的出租车司机提供更准确的实时路况信息。
Description
技术领域
本发明涉及配电柜领域，尤其涉及一种基于数据采集的交通路口配电柜。
背景技术
目前，尚不存在交通路段行人数据的采集平台，也没有基于行人数据确定客流指数的分析机制，更没有基于客流指数现场无线发送给附近出租车的无线通信设备。这样的无线通信设备一般希望设置在现场，以保证数据的实时性和准确性，然而对于各个交通路口来说，公共设备本身就不少，以及除了行人、车辆通行空间之外，剩余的空间非常有限，在每一个交通路口处新增一套数据采集以及数据通信设备，不太现实。
因此，需要为出租车司机提供一种新的客流导航方案，利用现有的交通路口的配电柜，对其进行改造以增加现场数据采集设备和现场数据通信设备，及时为附近各个出租车提供即时的客流指数服务，便于出租车司机选择最有经济效益的交通路口，降低自身的运营成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于数据采集的交通路口配电柜，对现有的配电柜进行结构改造，增加了高精度、有针对性的图像识别设备实时识别出周围的人流数据，引入有效的无线通信设备以基于人流数据确定交通路口附近的客流指数，并基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数，从而方便出租车司机的路线选择。
根据本发明的一方面，提供了一种基于数据采集的交通路口配电柜，所述配电柜包括配电柜主体、计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器，计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器都设置在配电柜主体上，计时器、CCD图像传感器和飞思卡尔IMX6处理器用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信接口用于基于行人数量确定交通路口处的客流指数，并向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数。
更具体地，在所述基于数据采集的交通路口配电柜中，包括：配电柜主体，包括柜体、排气散热孔、进气孔、接地点、控制面板、绝缘衬套、安装底板和多个支脚；柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板；排气散热孔设置在柜体的上方，进气孔设置在柜体的下方；接地点设置在柜体的内侧壁，由焊片、螺钉和垫圈组成，用于将接地线与柜体连接；控制面板设置在柜体外侧壁上；多个支脚用于将安装底板与柜体连接，绝缘衬套设置在安装底板与柜体之间；计时器，设置在柜体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；CCD图像传感器，设置在柜体外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；TF存储卡，设置在柜体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，TF存储卡还用于预先存储第一二值化阈值、第二二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围；背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和TF存储卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在TF存储卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出；图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、TF存储卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；图像形态学处理设备，设置在柜体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；特征提取设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度；飞思卡尔IMX6处理器，设置在柜体内，与特征提取设备和TF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；配电柜通信接口，与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，并基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数；其中，配电柜通信接口包括运算设备和GPRS通信接口，运算设备与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，用于接收行人数量和交通路口地址，并基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，GPRS通信接口与运算设备连接，用于基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数。
更具体地，在所述基于数据采集的交通路口配电柜中：GPRS通信接口嵌入在柜体上。
更具体地，在所述基于数据采集的交通路口配电柜中：运算设备设置在柜体内的设备安装横梁上。
更具体地，在所述基于数据采集的交通路口配电柜中：控制面板为液晶显示面板。
更具体地，在所述基于数据采集的交通路口配电柜中：柜体具有加筋板和肋板。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的基于数据采集的交通路口配电柜的结构方框图。
附图标记：1配电柜主体；2计时器；3CCD图像传感器；4配电柜通信接口；5飞思卡尔IMX6处理器
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于数据采集的交通路口配电柜的实施方案进行详细说明。
现有技术中，出租车司机一般凭借自己的经验来判断各个交通路段在各个时间段的人流数量，以自行选择行驶路段，在大部分交通路段都缺乏人流时，出租车司机会选择时段休息或用餐，以在人流恢复时，再恢复出租车的运营。然而，交通路段的人流数量是实时变化的，与历史经验有可能大相径庭，这样，容易导致交通路段人多时，很多出租车停止运营，耽误了挣钱时机，或者交通路段人少时，很多出租车扎堆抢客，导致大部分出租车空载的情况发生，又进一步增加了运营成本。
现有技术中，出租车司机也可能会选择实时路况工具作为参考，以每一个交通路段的车流数量作为参考，判断对应交通路段的人流数量，这种方式同样存在弊端：实时路况工具中交通路段的车流数量的判断大部分也是基于非现场数据，与实际情况存在误差；以及采用车流数量作为参考的方式来判断人流数量，效果不是很好。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于数据采集的交通路口配电柜，能够建立在各个交通路段的数据采集平台，对交通路口的实时人流数量进行准确采集，并基于实时人流数量为附近出租车的运营提供参考，从而整合城市出租车资源，一方面，降低了出租车运营成本，另一方面，最大程度地方便城市居民的出行。
图1为根据本发明实施方案示出的基于数据采集的交通路口配电柜的结构方框图，所述配电柜包括配电柜主体、计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器，计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器都设置在配电柜主体上，计时器、CCD图像传感器和飞思卡尔IMX6处理器用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信接口用于基于行人数量确定交通路口处的客流指数，并向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数。
接着，继续对本发明的基于数据采集的交通路口配电柜的具体结构进行进一步的说明。
所述配电柜包括：配电柜主体，包括柜体、排气散热孔、进气孔、接地点、控制面板、绝缘衬套、安装底板和多个支脚；柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板；排气散热孔设置在柜体的上方，进气孔设置在柜体的下方；接地点设置在柜体的内侧壁，由焊片、螺钉和垫圈组成，用于将接地线与柜体连接；控制面板设置在柜体外侧壁上；多个支脚用于将安装底板与柜体连接，绝缘衬套设置在安装底板与柜体之间。
所述配电柜包括：计时器，设置在柜体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；CCD图像传感器，设置在柜体外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像。
所述配电柜包括：TF存储卡，设置在柜体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，TF存储卡还用于预先存储第一二值化阈值、第二二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围。
所述配电柜包括：背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和TF存储卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在TF存储卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出。
所述配电柜包括：图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、TF存储卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成。
所述配电柜包括：图像形态学处理设备，设置在柜体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像。
所述配电柜包括：特征提取设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度。
所述配电柜包括：飞思卡尔IMX6处理器，设置在柜体内，与特征提取设备和TF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出。
所述配电柜包括：配电柜通信接口，与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，并基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数。
其中，配电柜通信接口包括运算设备和GPRS通信接口，运算设备与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，用于接收行人数量和交通路口地址，并基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，GPRS通信接口与运算设备连接，用于基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数。
可选地，在所述基于数据采集的交通路口配电柜中：GPRS通信接口嵌入在柜体上；运算设备设置在柜体内的设备安装横梁上；控制面板为液晶显示面板；以及柜体可以具有加筋板和肋板。
另外，通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称，他是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包(Packet)式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。他通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上(VRN)的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包(分组)，每个包的前面有一个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息(如目的地址)，临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。
采用本发明的基于数据采集的交通路口配电柜，针对现有技术出租车司机路线选择困难的技术问题，通过改造现有的交通路口的配电柜，增加数据采集设备和数据通信设备以准确识别附近人流数量，基于人流数量确定交通路口的客流指数，并将确定的实时客流指数无线传输到附近的出租车，从而为出租车司机提供更需要的客流导向数据。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (1)
1.一种基于数据采集的交通路口配电柜，所述配电柜包括配电柜主体、计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器，计时器、CCD图像传感器、配电柜通信接口和飞思卡尔IMX6处理器都设置在配电柜主体上，计时器、CCD图像传感器和飞思卡尔IMX6处理器用于确定交通路口处的行人数量，配电柜通信接口用于基于行人数量确定交通路口处的客流指数，并向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数；
其特征在于，所述配电柜包括：
配电柜主体，包括柜体、排气散热孔、进气孔、接地点、控制面板、绝缘衬套、安装底板和多个支脚；
柜体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板；
排气散热孔设置在柜体的上方，进气孔设置在柜体的下方；
接地点设置在柜体的内侧壁，由焊片、螺钉和垫圈组成，用于将接地线与柜体连接；
控制面板设置在柜体外侧壁上；
多个支脚用于将安装底板与柜体连接，绝缘衬套设置在安装底板与柜体之间；
计时器，设置在柜体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；
CCD图像传感器，设置在柜体外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；
TF存储卡，设置在柜体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，TF存储卡还用于预先存储第一二值化阈值、第二二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准行人图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准行人图像进行对称度计算后统计的范围；
背景选择设备，设置在柜体内，与计时器和TF存储卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在TF存储卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出；
图像分割设备，设置在柜体内，与CCD图像传感器、TF存储卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；
图像形态学处理设备，设置在柜体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；
特征提取设备，设置在柜体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度；
飞思卡尔IMX6处理器，设置在柜体内，与特征提取设备和TF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；
配电柜通信接口，与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，接收行人数量和交通路口地址，基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大，并基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数；
其中，配电柜通信接口包括运算设备和GPRS通信接口，运算设备与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，用于接收行人数量和交通路口地址，并基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，GPRS通信接口与运算设备连接，用于基于交通路口地址向交通路口地址附近的出租车无线发送确定的客流指数；
GPRS通信接口嵌入在柜体上；
运算设备设置在柜体内的设备安装横梁上。
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