CN105957359A - 人脸识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置，位于当前交通路口，包括高清摄像头、行人识别设备和LED三色灯设备，高清摄像头用于对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，行人识别设备与高清摄像头连接，用于基于行人面部特征确定交通路口图像中是否存在行人对象。通过本发明，能够提供行人闯红灯报警的辅助功能，提高了信号灯装置的智能化程度。

Description

人脸识别方法

本发明是申请号为2016102468439、申请日为2016年4月20日、发明名称为“人脸识别方法”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及信号灯领域，尤其涉及一种人脸识别方法。

背景技术

由于LED交通信号灯具有诸多优点，现有的信号灯以LED交通信号灯为主。

然而，现有的LED交通信号灯还存在以下弊端：首先，缺乏黄灯显示倒计时机制和黄灯显示剩余时间能够通行车辆数量的确定机制，无法为车辆驾驶员提供足够多的信息实现预警功能，从而导致车辆驾驶员在做出闯黄灯决定后，事实上发生了闯红灯的违章行为；其次，缺乏无线充电技术，无法为LED交通信号灯的供电提供有力保障；最后，现有的LED交通信号灯结构过于简单，需要增加一些辅助设备以提高其智能化水平。

因此，对于需要检测行人闯红灯的应用场合，需要一种新的交通信号灯的设计方案，能够同时解决上述弊端，在实时检测行人闯红灯的同时，为需要的交通信号灯的车辆和行人提供更多的辅助信息，增强交通信号灯的可靠性和智能化水准，使其更好地服务于城市建设。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置，在进行基于人脸识别的行人闯红灯检测的同时，改造现有技术中的信号灯设计方案，提供了黄灯显示倒计时机制和黄灯显示剩余时间能够通行车辆数量的确定机制，为车辆驾驶员提供足够多的预警信息，有效避免闯红灯的违章行为发生，另外，还建立了无线充电机制，为LED交通信号灯的供电提供有力保障。

根据本发明的一方面，提供了一种基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置，所述装置位于当前交通路口，包括高清摄像头、行人识别设备和LED三色灯设备，高清摄像头用于对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，行人识别设备与高清摄像头连接，用于基于行人面部特征确定交通路口图像中是否存在行人对象。

更具体地，在所述基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置中，包括：高清摄像头，分别与LED三色灯设备中的红LED主灯和红LED辅灯连接，用于在红LED主灯或红LED辅灯显示时，启动对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，还用于在红LED主灯和红LED辅灯都被关闭时，结束对当前交通路口的图像采集；行人识别设备，包括图像预处理单元和行人检测单元，图像预处理单元与高清摄像头连接，用于对交通路口图像依次进行对比度增强和小波滤波处理，以获得预处理图像，行人检测单元与图像预处理单元连接，用于基于行人面部特征确定预处理图像中是否存在行人对象，以发出存在行人对象信号或无行人对象信号；语音报警设备，与行人识别设备连接，用于在接收到存在行人对象信号时播放相应的语音报警文件；电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号；定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯；自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号；自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应；RS485串行通信接口，用于实现DSP处理芯片与远端中央控制设备之间的RS485通信；DSP处理芯片，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信接口连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信接口发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信接口向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作；车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括：计时单元，用于提供并输出计时信号；超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号；超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号；检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间；目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米；剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LED主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出；LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作；黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间；行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后；信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作；LCD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，LCD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和DSP处理芯片连接，用于接收显示内容或发送触摸片输入内容；车流量检测设备，包括有源环形车辆检测单元和RS485通信单元，有源环形车辆检测单元用于对通行于当前交通路口的车辆的车速、车长、车距和车辆密度进行检测，RS485通信单元分别与有源环形车辆检测单元和远端中央控制设备连接，用于将通行于当前交通路口的车辆的车速、车距和车辆密度发送给远端中央控制设备；电源供应设备，包括市电接入接口、变压整流电路、滤波稳压电路和电压转换电路，市电接入接口用于接收市电电力供应，变压整流电路与市电接入接口连接，用于对接收的市电电力信号依次进行变压操作和整流操作，以获得整流电力信号，滤波稳压电路与变压整流电路连接，用于对整流电力信号依次进行滤波操作和稳压操作，以获得稳压电力信号，电压转换电路与滤波稳压电路连接，用于对稳压电力信号进行电压转换操作，以获得12V、5V或3.3V电压信号；其中，红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯中每一个LED灯都由LED灯主体结构实现，LED灯主体结构包括LED灯阵列、复眼透镜、T139菲涅尔透镜和T212菲涅尔透镜，LED灯阵列的中心点、复眼透镜的焦点、T139菲涅尔透镜的焦点和T212菲涅尔透镜的焦点都在同一水平面上。

更具体地，在所述基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置中：剩余通行车辆数量指示设备位于黄灯倒计时指示设备的右侧。

更具体地，在所述基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置中，所述装置还包括：太阳能供电设备，用于采集太阳能以提供电力供应。

更具体地，在所述基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置中：太阳能供电设备包括光伏板、充放电控制单元和蓄电池，充放电控制单元分别与光伏板和蓄电池连接。

更具体地，在所述基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置中：凌阳SPCE061A芯片、电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备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人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置的结构方框图。

附图标记：1高清摄像头；2行人识别设备；3LED三色灯设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置的实施方案进行详细说明。

目前，在LED交通信号灯的实际使用中，仍暴露了一些问题需要解决。例如，缺乏黄灯显示期间的预警信息提供机制，预警信息包括黄灯显示剩余时间以及剩余时间内尚能通行车辆的数量，容易导致车辆驾驶员发生误判，将闯黄灯变为闯红灯，又如，无法进行无线充电，另外，现有的LED交通信号灯的结构仍需要优化，功能仍需要进一步地丰富。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置，在有效检测行人闯红灯的同时，优化了现有LED交通信号灯的结构，增加了黄灯显示期间的预警信息提供机制和无线充电机制，从而丰富了LED交通信号灯的辅助功能。

图1为根据本发明实施方案示出的基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置的结构方框图，所述装置位于当前交通路口，包括高清摄像头、行人识别设备和LED三色灯设备，高清摄像头用于对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，行人识别设备与高清摄像头连接，用于基于行人面部特征确定交通路口图像中是否存在行人对象。

接着，继续对本发明的基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置的具体结构进行进一步的说明。

所述装置包括：高清摄像头，分别与LED三色灯设备中的红LED主灯和红LED辅灯连接，用于在红LED主灯或红LED辅灯显示时，启动对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，还用于在红LED主灯和红LED辅灯都被关闭时，结束对当前交通路口的图像采集。

所述装置包括：行人识别设备，包括图像预处理单元和行人检测单元，图像预处理单元与高清摄像头连接，用于对交通路口图像依次进行对比度增强和小波滤波处理，以获得预处理图像，行人检测单元与图像预处理单元连接，用于基于行人面部特征确定预处理图像中是否存在行人对象，以发出存在行人对象信号或无行人对象信号。

所述装置包括：语音报警设备，与行人识别设备连接，用于在接收到存在行人对象信号时播放相应的语音报警文件。

所述装置包括：电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号；定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯。

所述装置包括：自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号；自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应；RS485串行通信接口，用于实现DSP处理芯片与远端中央控制设备之间的RS485通信。

所述装置包括：DSP处理芯片，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信接口连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信接口发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信接口向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作。

所述装置包括：车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括：计时单元，用于提供并输出计时信号；超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号；超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号；检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间；目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米。

所述装置包括：剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LED主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出；LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作。

所述装置包括：黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间；行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后。

所述装置包括：信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作。

所述装置包括：LCD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，LCD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和DSP处理芯片连接，用于接收显示内容或发送触摸片输入内容。

所述装置包括：车流量检测设备，包括有源环形车辆检测单元和RS485通信单元，有源环形车辆检测单元用于对通行于当前交通路口的车辆的车速、车长、车距和车辆密度进行检测，RS485通信单元分别与有源环形车辆检测单元和远端中央控制设备连接，用于将通行于当前交通路口的车辆的车速、车距和车辆密度发送给远端中央控制设备。

所述装置包括：电源供应设备，包括市电接入接口、变压整流电路、滤波稳压电路和电压转换电路，市电接入接口用于接收市电电力供应，变压整流电路与市电接入接口连接，用于对接收的市电电力信号依次进行变压操作和整流操作，以获得整流电力信号，滤波稳压电路与变压整流电路连接，用于对整流电力信号依次进行滤波操作和稳压操作，以获得稳压电力信号，电压转换电路与滤波稳压电路连接，用于对稳压电力信号进行电压转换操作，以获得12V、5V或3.3V电压信号。

其中，红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯中每一个LED灯都由LED灯主体结构实现，LED灯主体结构包括LED灯阵列、复眼透镜、T139菲涅尔透镜和T212菲涅尔透镜，LED灯阵列的中心点、复眼透镜的焦点、T139菲涅尔透镜的焦点和T212菲涅尔透镜的焦点都在同一水平面上。

可选地，在所述装置中：剩余通行车辆数量指示设备位于黄灯倒计时指示设备的右侧；所述装置还可以包括：太阳能供电设备，用于采集太阳能以提供电力供应；太阳能供电设备包括光伏板、充放电控制单元和蓄电池，充放电控制单元分别与光伏板和蓄电池连接；可以将凌阳SPCE061A芯片、电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备集成在一块集成电路板上。

另外，DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

采用本发明的基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置，针对现有技术无法为车辆驾驶员提供更多辅助信息以及供电无法有效保障的技术问题，首先，通过建立黄灯显示倒计时机制、黄灯显示剩余时间和无线充电机制，为过往车辆驾驶员提供重要参考信息，其次，对现有的LED交通信号灯的结构和功能进行了优化和完善，尤其重要的是，还建立了基于人脸识别的行人闯红灯检测机制，进一步地提高了信号灯装置的智能化水平。

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 (2)

1.一种人脸识别方法，该方法包括：

1)提供一种基于人脸识别的行人闯红灯一体化信号灯装置，所述装置位于当前交通路口，包括高清摄像头、行人识别设备和LED三色灯设备，高清摄像头用于对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，行人识别设备与高清摄像头连接，用于基于行人面部特征确定交通路口图像中是否存在行人对象；

2)运行所述装置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置包括：

高清摄像头，分别与LED三色灯设备中的红LED主灯和红LED辅灯连接，用于在红LED主灯或红LED辅灯显示时，启动对当前交通路口的图像采集，以获得交通路口图像，还用于在红LED主灯和红LED辅灯都被关闭时，结束对当前交通路口的图像采集；

行人识别设备，包括图像预处理单元和行人检测单元，图像预处理单元与高清摄像头连接，用于对交通路口图像依次进行对比度增强和小波滤波处理，以获得预处理图像，行人检测单元与图像预处理单元连接，用于基于行人面部特征确定预处理图像中是否存在行人对象，以发出存在行人对象信号或无行人对象信号；

语音报警设备，与行人识别设备连接，用于在接收到存在行人对象信号时播放相应的语音报警文件；

电力检测设备，与电源供应设备的电压转换电路连接，用于检测电压转换电路提供的电压是否符合预设电压，当电压转换电路提供的电压低于预设电压时，发出电量不足信号；

定位设备，用于在接收到定位启动信号时，自动寻找附近的LED交通信号灯；

自动通信设备，与定位设备连接，用于在寻找到附近的LED交通信号灯后，向其发送握手信号以建立与其之间的通信链路，并在完成与附近的LED交通信号灯的通信链路建立操作后，发出链路建立完成信号；

自动充电设备，用于在接收到链路建立完成信号时，接收附近的LED交通信号灯对其的无线充电，并在充电完成后替换电源供应设备以进行电力供应；

RS485串行通信接口，用于实现DSP处理芯片与远端中央控制设备之间的RS485通信；

DSP处理芯片，分别与电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信接口连接，用于在接收到电量不足信号后，启动定位设备、自动通信设备和自动充电设备，将电量不足信号通过RS485串行通信接口发送给远端中央控制设备，并将定位启动信号发送给定位设备，还用于在接收到链路建立完成信号后，通过RS485串行通信接口向远端中央控制设备发送无线充电启动信号，以启动定位设备寻找到的附近的LED交通信号灯的无线充电操作；

车辆通行时间检测设备，用于检测并输出车辆通过当前交通路口所需的平均时间，包括：

计时单元，用于提供并输出计时信号；

超声波发送单元，位于当前交通路口的正上方，用于向当前交通路口地面发射超声波信号；

超声波接收单元，与超声波发送单元一起位于当前交通路口的正上方，用于接收反射的超声波信号；

检测控制单元，分别与计时单元、目标识别单元、超声波发送单元和超声波接收单元连接，用于基于发射超声波信号和接收反射的超声波信号之间的时间间隔是否发生变化，确定是否发出目标存在信号，还用于基于每一辆通过当前交通路口的车辆的通行时间确定车辆通过当前交通路口所需的平均时间；

目标识别单元，位于当前交通路口的正上方并位于超声波发送单元之后，距离超声波发送单元的径向长度为10毫米，分别与检测控制单元和计时单元连接，用于在接收到目标存在信号后，基于图像识别方式确定通过当前交通路口的目标是否为车辆，以将车辆目标信号或非车辆目标信号发送给检测控制单元，同时计算车辆车头经过当前交通路口预设基线和车辆车尾经过当前交通路口预设基线之间的时间间隔，以作为车辆的通行时间发送给检测控制单元，其中，当前交通路口预设基线在当前交通路口地面上，径向位置在目标识别单元之后，距离目标识别单元的径向长度为30毫米；

剩余通行车辆数量指示设备，用于与车辆通行时间检测设备连接以接收车辆通过当前交通路口所需的平均时间，与黄灯倒计时指示设备连接以接收其输出的倒计时时间，并基于车辆通过当前交通路口所需的平均时间和倒计时时间确定黄LED主灯或黄LED辅灯在关闭前还能够通行的车辆数量以作为剩余通行车辆数量显示和输出；

LED三色灯设备，包括红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯，红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯分别作为红LED主灯、黄LED主灯和绿LED主灯的替换灯，以在相应主灯发生故障时替换相应主灯进行显示或关闭操作；

黄灯倒计时指示设备，用于在LED三色灯设备中的黄LED主灯或黄LED辅灯显示时，触发对黄LED主灯或黄LED辅灯的显示倒计时操作，并显示对应的倒计时时间；

行人通行指示灯设备，包括行人通行允许灯、行人通行切换灯和行人通行禁止灯，行人通行切换灯显示在行人通行允许灯显示前并在行人通行禁止灯关闭后；

信号灯控制设备，分别与LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备连接，用于同时控制LED三色灯设备、黄灯倒计时指示设备和行人通行指示灯设备的显示操作；

LCD显示设备，包括LCD显示屏、显示屏驱动单元和RS232串行通信单元，LCD显示屏集成有触摸屏，显示屏驱动单元与LCD显示屏连接，用于驱动LCD显示屏以实现显示操作或接收触摸屏输入操作，串行通信单元分别与显示屏驱动单元和DSP处理芯片连接，用于接收显示内容或发送触摸片输入内容；

车流量检测设备，包括有源环形车辆检测单元和RS485通信单元，有源环形车辆检测单元用于对通行于当前交通路口的车辆的车速、车长、车距和车辆密度进行检测，RS485通信单元分别与有源环形车辆检测单元和远端中央控制设备连接，用于将通行于当前交通路口的车辆的车速、车距和车辆密度发送给远端中央控制设备；

电源供应设备，包括市电接入接口、变压整流电路、滤波稳压电路和电压转换电路，市电接入接口用于接收市电电力供应，变压整流电路与市电接入接口连接，用于对接收的市电电力信号依次进行变压操作和整流操作，以获得整流电力信号，滤波稳压电路与变压整流电路连接，用于对整流电力信号依次进行滤波操作和稳压操作，以获得稳压电力信号，电压转换电路与滤波稳压电路连接，用于对稳压电力信号进行电压转换操作，以获得12V、5V或3.3V电压信号；

其中，红LED主灯、黄LED主灯、绿LED主灯、红LED辅灯、黄LED辅灯和绿LED辅灯中每一个LED灯都由LED灯主体结构实现，LED灯主体结构包括LED灯阵列、复眼透镜、T139菲涅尔透镜和T212菲涅尔透镜，LED灯阵列的中心点、复眼透镜的焦点、T139菲涅尔透镜的焦点和T212菲涅尔透镜的焦点都在同一水平面上；

太阳能供电设备，用于采集太阳能以提供电力供应；

太阳能供电设备包括光伏板、充放电控制单元和蓄电池，充放电控制单元分别与光伏板和蓄电池连接；

凌阳SPCE061A芯片、电力检测设备、定位设备、自动通信设备、自动充电设备和RS485串行通信设备被集成在一块集成电路板上。