CN105809582A - 以控制箱为平台的城市服务管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以控制箱为平台的城市服务管理系统，包括控制箱主体、CCD图像传感器、MMC卡、主控设备和城市服务设备，控制箱主体设置在交通路口处，CCD图像传感器、MMC卡和主控设备搭载控制箱主体上，用于确定交通路口处的行人数量，城市服务设备位于控制箱主体的远端，接收行人数量并基于行人数量确定交通路口附近城市服务点的运营时间。通过本发明，能够实现对控制箱附近城市服务点运营时间的智能化控制。

Description

以控制箱为平台的城市服务管理系统

技术领域

本发明涉及控制箱领域，尤其涉及一种以控制箱为平台的城市服务管理系统。

背景技术

通常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附近城市服务点运营时间控制的技术方案。

现有技术中城市服务点运营时间控制方案为，每一个城市运营点根据管理者的经验或者运营场所的时间自行安排自己的关门开门时间，一般地，为了充分保障自己的经济利益，城市运营点尽可能将自己的运营时间往后延长。然而实际上可能会出现顾客很少但每一个城市运营点仍旧同时开门的情况，这样会增加每一个城市运营点的运营成本。

固定的城市服务点运营时间控制方案还会导致顾客很多但运营时间固定的情况，这种情况会导致顾客没有地方享受城市服务，服务点也无钱可赚的情况，这同样是一种城市资源的浪费。

因此，需要一种新的交通路口控制箱，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，为交通路口附近的城市服务点的时间控制提供有力的数据支撑，从而增加城市服务点的运营灵活性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种以控制箱为平台的城市服务管理系统，对现有技术中的控制箱的结构进行优化和改造，增加高精度、有针对性的行人数量识别设备和无线通信设备以实现交通路口行人数量的识别和附近基准信号收发强度的确定，同时增加城市服务设备以基于行人数量确定城市服务点的运营时间，并基于交通路口地址通向交通路口地址附近的城市服务点无线发送确定的运营时间。

根据本发明的一方面，提供了一种以控制箱为平台的城市服务管理系统，所述管理系统包括控制箱主体、CCD图像传感器、MMC卡、主控设备和城市服务设备，控制箱主体设置在交通路口处，CCD图像传感器、MMC卡和主控设备搭载控制箱主体上，用于确定交通路口处的行人数量，城市服务设备位于控制箱主体的远端，接收行人数量并基于行人数量确定交通路口附近城市服务点的运营时间。

更具体地，在所述以控制箱为平台的城市服务管理系统中，包括：控制箱主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、控制箱通信接口、外壳和主控设备，主控设备与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和控制箱通信接口分别连接；手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；计时器，与接线端子排连接，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，设置在控制箱外壳上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；MMC卡，与接线端子排连接，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，MMC卡还用于预先存储第一二值化阈值、第二二值化阈值、基准行人灰度化图片、预设匹配度阈值和交通路口地址，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，与接线端子排、计时器和MMC卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在MMC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，与接线端子排、CCD图像传感器、MMC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，与接线端子排、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；平滑处理设备，与接线端子排、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，与接线端子排、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，与接线端子排、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，与接线端子排、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；主控设备，与接线端子排、灰度化处理设备和MMC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；控制箱通信接口与主控设备和MMC卡分别连接，接收行人数量，并将行人数量和交通路口地址通过无线通信链路进行发送；城市服务设备，位于远端，包括城市服务通信接口和城市服务控制器，城市服务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，城市服务控制器与城市服务通信接口连接，用于基于行人数量确定城市服务点的运营时间，并基于交通路口地址通过城市服务通信接口向交通路口地址附近的城市服务点无线发送确定的运营时间。

更具体地，在所述以控制箱为平台的城市服务管理系统中：模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路。

更具体地，在所述以控制箱为平台的城市服务管理系统中：备用电源为超级电容器。

更具体地，在所述以控制箱为平台的城市服务管理系统中：备用电源的工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。

更具体地，在所述以控制箱为平台的城市服务管理系统中：外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料。

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以控制箱为平台的城市服务管理系统的结构方框图。

附图标记：1控制箱主体；2CCD图像传感器；3MMC卡；4主控设备；5城市服务设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的以控制箱为平台的城市服务管理系统的实施方案进行详细说明。

控制箱，用于按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中。控制箱正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。控制箱可借测量仪表显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。

控制箱同时也是城市内常见的公共设施，通常设置在各个交通路口处，为其他公共设施提供电力供应以及基本的控制操作。然而，现有技术中的控制箱的应用过于单一，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，例如与附近城市服务点的互动。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种以控制箱为平台的城市服务管理系统，能够拓展现有的交通路口控制箱的功能，在保持原有功能的同时增加对周围城市服务点的运营时间控制功能，从而在交通路口附近行人较少时，减少城市服务点的运营时间，在交通路口附近行人较多时，增加城市服务点的运营时间。

图1为根据本发明实施方案示出的以控制箱为平台的城市服务管理系统的结构方框图，所述管理系统包括控制箱主体、CCD图像传感器、MMC卡、主控设备和城市服务设备，控制箱主体设置在交通路口处，CCD图像传感器、MMC卡和主控设备搭载控制箱主体上，用于确定交通路口处的行人数量，城市服务设备位于控制箱主体的远端，接收行人数量并基于行人数量确定交通路口附近城市服务点的运营时间。

接着，继续对本发明的以控制箱为平台的城市服务管理系统的具体结构进行进一步的说明。

所述管理系统包括：控制箱主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、控制箱通信接口、外壳和主控设备，主控设备与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和控制箱通信接口分别连接。

手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；计时器，与接线端子排连接，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。

所述管理系统包括：CCD图像传感器，设置在控制箱外壳上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像。

所述管理系统包括：MMC卡，与接线端子排连接，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，MMC卡还用于预先存储第一二值化阈值、第二二值化阈值、基准行人灰度化图片、预设匹配度阈值和交通路口地址，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。

所述管理系统包括：背景选择设备，与接线端子排、计时器和MMC卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在MMC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。

所述管理系统包括：图像分割设备，与接线端子排、CCD图像传感器、MMC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。

所述管理系统包括：图像形态学处理设备，与接线端子排、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；平滑处理设备，与接线端子排、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。

所述管理系统包括：中值滤波设备，与接线端子排、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。

所述管理系统包括：尺度变换增强设备，与接线端子排、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，与接线端子排、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。

所述管理系统包括：主控设备，与接线端子排、灰度化处理设备和MMC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。

控制箱通信接口与主控设备和MMC卡分别连接，接收行人数量，并将行人数量和交通路口地址通过无线通信链路进行发送。

所述管理系统包括：城市服务设备，位于远端，包括城市服务通信接口和城市服务控制器，城市服务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，城市服务控制器与城市服务通信接口连接，用于基于行人数量确定城市服务点的运营时间，并基于交通路口地址通过城市服务通信接口向交通路口地址附近的城市服务点无线发送确定的运营时间。

可选地，在所述管理系统中：模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路；备用电源为超级电容器；备用电源的工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间；外壳可采用耐腐蚀的不锈钢材料。

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。

采用本发明的以控制箱为平台的城市服务管理系统，针对现有技术控制箱功能落后且周围城市服务点运营模式固化的技术问题，通过在现有控制箱中增加识别设备完成对交通路口附近行人数量的识别，并通过城市服务设备实现对附近城市服务点的自适应运营时间控制，从而提高城市服务点的运营效率。

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)

1.一种以控制箱为平台的城市服务管理系统，所述管理系统包括控制箱主体、CCD图像传感器、MMC卡、主控设备和城市服务设备，控制箱主体设置在交通路口处，CCD图像传感器、MMC卡和主控设备搭载控制箱主体上，用于确定交通路口处的行人数量，城市服务设备位于控制箱主体的远端，接收行人数量并基于行人数量确定交通路口附近城市服务点的运营时间。

2.如权利要求1所述的以控制箱为平台的城市服务管理系统，其特征在于，所述管理系统包括：

控制箱主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、控制箱通信接口、外壳和主控设备，主控设备与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和控制箱通信接口分别连接；

手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；

计时器，与接线端子排连接，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，设置在控制箱外壳上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；

MMC卡，与接线端子排连接，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，MMC卡还用于预先存储第一二值化阈值、第二二值化阈值、基准行人灰度化图片、预设匹配度阈值和交通路口地址，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，与接线端子排、计时器和MMC卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在MMC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，与接线端子排、CCD图像传感器、MMC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，与接线端子排、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；

平滑处理设备，与接线端子排、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，与接线端子排、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，与接线端子排、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，与接线端子排、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；

主控设备，与接线端子排、灰度化处理设备和MMC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；

控制箱通信接口与主控设备和MMC卡分别连接，接收行人数量，并将行人数量和交通路口地址通过无线通信链路进行发送；

城市服务设备，位于远端，包括城市服务通信接口和城市服务控制器，城市服务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，城市服务控制器与城市服务通信接口连接，用于基于行人数量确定城市服务点的运营时间，并基于交通路口地址通过城市服务通信接口向交通路口地址附近的城市服务点无线发送确定的运营时间。

3.如权利要求2所述的以控制箱为平台的城市服务管理系统，其特征在于：

模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路。

4.如权利要求2所述的以控制箱为平台的城市服务管理系统，其特征在于：

备用电源为超级电容器。

5.如权利要求4所述的以控制箱为平台的城市服务管理系统，其特征在于：

备用电源的工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。

6.如权利要求2所述的以控制箱为平台的城市服务管理系统，其特征在于：

外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料。