CN105679054A - 基于控制箱的出租车导引系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于控制箱的出租车导引系统，包括控制箱主体、出租车管控平台、控制箱通信设备和行人检测设备，控制箱通信设备和行人检测设备都设置在控制箱主体上，行人检测设备用于检测并输出交通路口处的行人数量，控制箱通信接口用于接收并无线转发交通路口处的行人数量，出租车管控平台接收交通路口处的行人数量并分析出出租车导引信息。通过本发明，能够对城市内每一个交通路口附近的出租车实现精确导引，避免城市资源的浪费。

Description

基于控制箱的出租车导引系统

技术领域

本发明涉及控制箱领域，尤其涉及一种基于控制箱的出租车导引系统。

背景技术

常用的控制箱有木制和金属制两种，因为金属控制箱防护等级要高一些，所以还是金属的用的比较多。

现有技术中的控制箱应用过于单一，无法适应智能化城市的发展趋势，实际上，交通路口处控制箱的扩展功能大有可期，例如可以作为交通路口的数据采集平台，用于采集周围行人数量，基于行人数量来确定交通路口的客流指数，从而为周围出租车的路线选择提供方便。

现有技术中在缺乏出租车客流指数导航的情况下，很可能导致以下情况发生：(1)附近人流量非常少，但出租车司机不了解该信息，导致出租车扎堆，很多出租车空载，给司机带来经济负担；(2)附近人流量非常多，但出租车司机不了解具体情况，没有开往该一路段，导致行人出行困难，出租车资源严重浪费。

为此，需要一种新的出租车客流导引方案，能够及时识别出周围的人流数量，从而确定相应路段的客流指数，并及时将客流指数发往附近的各个出租车，为出租车司机提供准确的客流导向信息，避免出租车资源的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于控制箱的出租车导引系统，一方面，利用现有的交通路口处的常用控制箱作为数据采集终端，引入高精度、有针对性的图像识别设备实时识别出周围的人流数据，另一方面，引入出租车管控平台通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，以基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，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。

根据本发明的一方面，提供了一种基于控制箱的出租车导引系统，所述导引系统包括控制箱主体、出租车管控平台、控制箱通信设备和行人检测设备，控制箱通信设备和行人检测设备都设置在控制箱主体上，行人检测设备用于检测并输出交通路口处的行人数量，控制箱通信接口用于接收并无线转发交通路口处的行人数量，出租车管控平台接收交通路口处的行人数量并分析出出租车导引信息。

更具体地，在所述基于控制箱的出租车导引系统中，包括：控制箱主体，包括箱体和悬挂式结构；箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；悬挂式结构包括悬挂安装支承、悬挂槽钢、垫块、垫片和方头螺钉，悬挂安装支承为凹槽型钢结构，倒扣在箱体顶壁上，垫块位于悬挂安装支承和箱体顶壁之间，悬挂槽钢为一侧立式U型钢结构，位于悬挂安装支承上方，由上部钢条、下部钢条和纵向钢条组成，方头螺钉用于连接悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条，垫片位于悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条之间，悬挂槽钢的上部钢条固定在悬挂平台上以实现对箱体的悬挂式安装；光照强度检测仪，嵌入在箱体外表面上，用于检测交通路口位置的实时光照强度，根据实时光照强度确定并输出对应的光照强度等级；高清摄像头，嵌入在箱体外表面上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为1920×1080；MMC存储卡，设置在箱体内，用于预先存储多个基准光照强度路口图像，每一个基准光照强度路口图像对应一个光照强度等级，每一个基准光照强度路口图像为在对应光照强度等级下高清摄像头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，MMC存储卡还用于预先存储二值化阈值、基准行人灰度化图片和预设匹配度阈值，基准行人灰度化图片为只包括基准行人轮廓的灰度化图片，预设匹配度阈值为小于1的百分比数值；背景选择设备，设置在箱体内，与光照强度检测仪和MMC存储卡分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在MMC存储卡中寻找对应的基准光照强度路口图像并作为目标背景图像输出；活动图像分割设备，设置在箱体内，与高清摄像头、MMC存储卡和背景选择设备分别连接，通过高清摄像头接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻上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图像差绝对值，当图像差绝对值大于等于二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为活动像素，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活动像素组成的图像作为活动图像输出，活动图像由一个或多个活动区域组成；图像形态学处理设备，设置在箱体内，与活动图像分割设备连接，用于接收活动图像，并对每一个活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；平滑处理设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，用于对接收到的每一个整形子图像进行平滑处理，以获得平滑子图像；中值滤波设备，设置在箱体内，与平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑子图像执行中值滤波处理，以滤除在平滑子图像中的散射成分，获得中值滤波子图像；尺度变换增强设备，设置在箱体内，与中值滤波设备连接，用于对接收到的中值滤波子图像执行尺度变换增强处理，以获得增强子图像；灰度化处理设备，设置在箱体内，与尺度变换增强设备连接，用于对接收到的增强子图像进行灰度化处理，以获得灰度化子图像；ARM11处理芯片，设置在箱体内，与灰度化处理设备和MMC存储卡分别连接，将每一个灰度化子图像与基准行人灰度化图片进行匹配，当匹配度大于等于预设匹配度阈值时，对应的灰度化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；控制箱通信设备，嵌入在箱体外表面上，与ARM11处理芯片连接，接收行人数量和交通路口地址，并通过无线通信链路发送行人数量和交通路口地址；出租车管控平台，包括出租车管控通信接口和出租车管控控制器，出租车管控通信接口用于通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，出租车管控控制器与出租车管控通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于交通路口地址通过出租车管控通信接口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，交通路口地址被预先存储在MMC存储卡中，控制箱通信设备与MMC存储卡连接以获取交通路口地址。

更具体地，在所述基于控制箱的出租车导引系统中：行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大。

更具体地，在所述基于控制箱的出租车导引系统中：无线通信链路为双向GPRS通信链路。

更具体地，在所述基于控制箱的出租车导引系统中：出租车管控平台设置在城市交通管理中心位置。

更具体地，在所述基于控制箱的出租车导引系统中：出租车管控通信接口和出租车管控控制器被集成在一块集成电路板上。

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控制箱的出租车导引系统的结构方框图。

附图标记：1控制箱主体；2出租车管控平台；3控制箱通信设备；4行人检测设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于控制箱的出租车导引系统的实施方案进行详细说明。

控制箱按结构特征和用途可分类如下：

(1)固定面板式控制箱，常称开关板或配电屏。他是一种有面板遮拦的开启式控制箱，正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续性和可靠性要求较低的工矿企业，作变电室集中供电用。

(2)防护式(即封闭式)控制箱，指除安装面外，其它所有侧面都被封闭起来的一种低压控制箱。这种箱子的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。箱内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。通常门与主开关操作有机械联锁。另外还有防护式台型控制箱(即控制台)，面板上装有控制、测量、信号等电器。防护式控制箱主要用作工艺现场的配电装置。

(3)抽屉式控制箱。这类控制箱采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。每个功能单元之间也有隔离措施。抽屉式控制箱有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的控制箱，控制箱多数是指抽屉式控制箱。他们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。

(4)动力、照明配电控制箱。多为封闭式垂直安装。因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为工矿企业生产现场的配电装置。

一般在交通路口处都设置控制箱，用于交通路口的红绿灯控制，或者用于交通路口附近的路灯控制，还有可能用于为交通路口附近的违章拍摄设备、城市服务设备提供电力支持。但现有技术中的交通路口控制箱的作用仅限于此，尚未出现交通路口控制箱用于提供出租车所需要的客流指数的技术方案。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于控制箱的出租车导引系统，能够充分利用每一个交通路口处的控制箱，使其作为附近通信设备数量的采集载体，为交通路口附近的出租车提供智能化客流导向服务。

图1为根据本发明实施方案示出的基于控制箱的出租车导引系统的结构方框图，所述导引系统包括控制箱主体、出租车管控平台、控制箱通信设备和行人检测设备，控制箱通信设备和行人检测设备都设置在控制箱主体上，行人检测设备用于检测并输出交通路口处的行人数量，控制箱通信接口用于接收并无线转发交通路口处的行人数量，出租车管控平台接收交通路口处的行人数量并分析出出租车导引信息。

接着，继续对本发明的基于控制箱的出租车导引系统的具体结构进行进一步的说明。

所述导引系统包括：控制箱主体，包括箱体和悬挂式结构；箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板。

悬挂式结构包括悬挂安装支承、悬挂槽钢、垫块、垫片和方头螺钉，悬挂安装支承为凹槽型钢结构，倒扣在箱体顶壁上，垫块位于悬挂安装支承和箱体顶壁之间，悬挂槽钢为一侧立式U型钢结构，位于悬挂安装支承上方，由上部钢条、下部钢条和纵向钢条组成，方头螺钉用于连接悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条，垫片位于悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条之间，悬挂槽钢的上部钢条固定在悬挂平台上以实现对箱体的悬挂式安装。

所述导引系统包括：光照强度检测仪，嵌入在箱体外表面上，用于检测交通路口位置的实时光照强度，根据实时光照强度确定并输出对应的光照强度等级。

所述导引系统包括：高清摄像头，嵌入在箱体外表面上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为1920×1080。

所述导引系统包括：MMC存储卡，设置在箱体内，用于预先存储多个基准光照强度路口图像，每一个基准光照强度路口图像对应一个光照强度等级，每一个基准光照强度路口图像为在对应光照强度等级下高清摄像头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，MMC存储卡还用于预先存储二值化阈值、基准行人灰度化图片和预设匹配度阈值，基准行人灰度化图片为只包括基准行人轮廓的灰度化图片，预设匹配度阈值为小于1的百分比数值。

所述导引系统包括：背景选择设备，设置在箱体内，与光照强度检测仪和MMC存储卡分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在MMC存储卡中寻找对应的基准光照强度路口图像并作为目标背景图像输出。

所述导引系统包括：活动图像分割设备，设置在箱体内，与高清摄像头、MMC存储卡和背景选择设备分别连接，通过高清摄像头接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻上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图像差绝对值，当图像差绝对值大于等于二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为活动像素，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活动像素组成的图像作为活动图像输出，活动图像由一个或多个活动区域组成。

所述导引系统包括：图像形态学处理设备，设置在箱体内，与活动图像分割设备连接，用于接收活动图像，并对每一个活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。

所述导引系统包括：平滑处理设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，用于对接收到的每一个整形子图像进行平滑处理，以获得平滑子图像；中值滤波设备，设置在箱体内，与平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑子图像执行中值滤波处理，以滤除在平滑子图像中的散射成分，获得中值滤波子图像。

所述导引系统包括：尺度变换增强设备，设置在箱体内，与中值滤波设备连接，用于对接收到的中值滤波子图像执行尺度变换增强处理，以获得增强子图像；灰度化处理设备，设置在箱体内，与尺度变换增强设备连接，用于对接收到的增强子图像进行灰度化处理，以获得灰度化子图像。

所述导引系统包括：ARM11处理芯片，设置在箱体内，与灰度化处理设备和MMC存储卡分别连接，将每一个灰度化子图像与基准行人灰度化图片进行匹配，当匹配度大于等于预设匹配度阈值时，对应的灰度化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。

所述导引系统包括：控制箱通信设备，嵌入在箱体外表面上，与ARM11处理芯片连接，接收行人数量和交通路口地址，并通过无线通信链路发送行人数量和交通路口地址。

所述导引系统包括：出租车管控平台，包括出租车管控通信接口和出租车管控控制器，出租车管控通信接口用于通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，出租车管控控制器与出租车管控通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于交通路口地址通过出租车管控通信接口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，交通路口地址被预先存储在MMC存储卡中，控制箱通信设备与MMC存储卡连接以获取交通路口地址。

可选地，在所述基于控制箱的出租车导引系统中：行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大；无线通信链路为双向GPRS通信链路；出租车管控平台设置在城市交通管理中心位置；以及出租车管控通信接口和出租车管控控制器可被集成在一块集成电路板上。

另外，滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号。

随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，导致信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。为了滤除这些噪声，恢复原本的信号，需要使用各种滤波器进行滤波处理。

采用本发明的基于控制箱的出租车导引系统，针对现有技术出租车司机出行路线难以选择的技术问题，改造现有的交通路口控制箱，增加图像识别设备和通信设备以实现对附近行人数量的统计和发送，增加出租车管控平台以基于接收到的行人数量确定客流指数，并将客流指数无线发送给附近的出租车，从而能够为附近的出租车提供最佳路线。

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 (6)

1.一种基于控制箱的出租车导引系统，所述导引系统包括控制箱主体、出租车管控平台、控制箱通信设备和行人检测设备，控制箱通信设备和行人检测设备都设置在控制箱主体上，行人检测设备用于检测并输出交通路口处的行人数量，控制箱通信接口用于接收并无线转发交通路口处的行人数量，出租车管控平台接收交通路口处的行人数量并分析出出租车导引信息。

2.如权利要求1所述的基于控制箱的出租车导引系统，其特征在于，所述导引系统包括：

控制箱主体，包括箱体和悬挂式结构；

箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；

悬挂式结构包括悬挂安装支承、悬挂槽钢、垫块、垫片和方头螺钉，悬挂安装支承为凹槽型钢结构，倒扣在箱体顶壁上，垫块位于悬挂安装支承和箱体顶壁之间，悬挂槽钢为一侧立式U型钢结构，位于悬挂安装支承上方，由上部钢条、下部钢条和纵向钢条组成，方头螺钉用于连接悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条，垫片位于悬挂安装支承和悬挂槽钢的下部钢条之间，悬挂槽钢的上部钢条固定在悬挂平台上以实现对箱体的悬挂式安装；

光照强度检测仪，嵌入在箱体外表面上，用于检测交通路口位置的实时光照强度，根据实时光照强度确定并输出对应的光照强度等级；

高清摄像头，嵌入在箱体外表面上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为1920×1080；

MMC存储卡，设置在箱体内，用于预先存储多个基准光照强度路口图像，每一个基准光照强度路口图像对应一个光照强度等级，每一个基准光照强度路口图像为在对应光照强度等级下高清摄像头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，MMC存储卡还用于预先存储二值化阈值、基准行人灰度化图片和预设匹配度阈值，基准行人灰度化图片为只包括基准行人轮廓的灰度化图片，预设匹配度阈值为小于1的百分比数值；

背景选择设备，设置在箱体内，与光照强度检测仪和MMC存储卡分别连接，基于当前时刻光照强度检测仪输出的光照强度等级在MMC存储卡中寻找对应的基准光照强度路口图像并作为目标背景图像输出；

活动图像分割设备，设置在箱体内，与高清摄像头、MMC存储卡和背景选择设备分别连接，通过高清摄像头接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻上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图像差绝对值，当图像差绝对值大于等于二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为活动像素，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活动像素组成的图像作为活动图像输出，活动图像由一个或多个活动区域组成；

图像形态学处理设备，设置在箱体内，与活动图像分割设备连接，用于接收活动图像，并对每一个活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；

平滑处理设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，用于对接收到的每一个整形子图像进行平滑处理，以获得平滑子图像；

中值滤波设备，设置在箱体内，与平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑子图像执行中值滤波处理，以滤除在平滑子图像中的散射成分，获得中值滤波子图像；

尺度变换增强设备，设置在箱体内，与中值滤波设备连接，用于对接收到的中值滤波子图像执行尺度变换增强处理，以获得增强子图像；

灰度化处理设备，设置在箱体内，与尺度变换增强设备连接，用于对接收到的增强子图像进行灰度化处理，以获得灰度化子图像；

ARM11处理芯片，设置在箱体内，与灰度化处理设备和MMC存储卡分别连接，将每一个灰度化子图像与基准行人灰度化图片进行匹配，当匹配度大于等于预设匹配度阈值时，对应的灰度化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；

控制箱通信设备，嵌入在箱体外表面上，与ARM11处理芯片连接，接收行人数量和交通路口地址，并通过无线通信链路发送行人数量和交通路口地址；

出租车管控平台，包括出租车管控通信接口和出租车管控控制器，出租车管控通信接口用于通过无线通信链路接收行人数量和交通路口地址，出租车管控控制器与出租车管控通信接口连接，用于基于行人数量确定交通路口地址的客流指数，并基于交通路口地址通过出租车管控通信接口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，交通路口地址被预先存储在MMC存储卡中，控制箱通信设备与MMC存储卡连接以获取交通路口地址。

3.如权利要求2所述的基于控制箱的出租车导引系统，其特征在于：

行人数量越多，交通路口地址的客流指数越大。

4.如权利要求2所述的基于控制箱的出租车导引系统，其特征在于：

无线通信链路为双向GPRS通信链路。

5.如权利要求2所述的基于控制箱的出租车导引系统，其特征在于：

出租车管控平台设置在城市交通管理中心位置。

6.如权利要求2所述的基于控制箱的出租车导引系统，其特征在于：

出租车管控通信接口和出租车管控控制器被集成在一块集成电路板上。