CN108288388A - 一种智能交通监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能交通监控系统，包括道路检测模块、红绿灯监控器和监控中心，所述道路检测模块用于对路口的车辆进行检测，获得路口车辆数量的数据，并将数据发送至监控中心，所述红绿灯监控器用于采集红绿灯的运行状态，并将运行情况发送至监控中心，所述监控中心根据车辆数据和红绿灯的运行情况向红绿灯监控器发送红绿灯控制指令，所述红绿灯监控器根据控制指令对红绿灯的状态进行调整。本发明的有益效果为：智能交通监控系统通过对道路车辆和红绿灯运行状态进行检测和调整，有助于减少拥堵，提高了城市交通运行水平。

Description

一种智能交通监控系统

技术领域

本发明涉及交通技术领域，具体涉及一种智能交通监控系统。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，汽车的数量急剧增加，这就为交通监控提出了新的挑战，如何通过有效的交通监控来减缓城市拥堵成为人们共同关心的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种智能交通监控系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种智能交通监控系统，包括道路检测模块、红绿灯监控器和监控中心，所述道路检测模块用于对路口的车辆进行检测，获得路口车辆数量的数据，并将数据发送至监控中心，所述红绿灯监控器用于采集红绿灯的运行状态，并将运行情况发送至监控中心，所述监控中心根据车辆数据和红绿灯的运行情况向红绿灯监控器发送红绿灯控制指令，所述红绿灯监控器根据控制指令对红绿灯的状态进行调整；所述道路检测模块包括道路图像采集模块、道路图像上传模块、道路图像处理模块和道路图像输出模块，所述道路图像采集模块用于通过摄像头采集道路目标图像，所述道路图像上传模块通过网络将目标图像上传到道路图像处理模块，所述道路图像处理模块用于对上传图像进行处理，所述道路图像输出模块用于将处理结果发送至监控中心。

本发明的有益效果为：智能交通监控系统通过对道路车辆和红绿灯运行状态进行检测和调整，有助于减少拥堵，提高了城市交通运行水平。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图；

附图标记：

道路检测模块1、红绿灯监控器2、监控中心3。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例的一种智能交通监控系统，包括道路检测模块1、红绿灯监控器2和监控中心3，所述道路检测模块1用于对路口的车辆进行检测，获得路口车辆数量的数据，并将数据发送至监控中心3，所述红绿灯监控器2用于采集红绿灯的运行状态，并将运行情况发送至监控中心3，所述监控中心3根据车辆数据和红绿灯的运行情况向红绿灯监控器2发送红绿灯控制指令，所述红绿灯监控器2根据控制指令对红绿灯的状态进行调整；所述道路检测模块1包括道路图像采集模块、道路图像上传模块、道路图像处理模块和道路图像输出模块，所述道路图像采集模块用于通过摄像头采集道路目标图像，所述道路图像上传模块通过网络将目标图像上传到道路图像处理模块，所述道路图像处理模块用于对上传图像进行处理，所述道路图像输出模块用于将处理结果发送至监控中心3。

本实施例智能交通监控系统通过对道路车辆和红绿灯运行状态进行检测和调整，有助于减少拥堵，提高了城市交通运行水平。

优选的，所述道路图像处理模块包括第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元和第五处理单元，所述第一处理单元用于将目标图像的格式转换为所需格式，所述第二处理单元用于将图像分割成目标和背景，所述第三处理单元用于对分割好的图像进行滤波和锐化处理，所述第四处理单元用于提取目标的特征参数，所述第五处理单元根据特征参数进行目标识别。

本优选实施例道路图像处理模块使用云计算技术进行图像处理，在节省资源的同时实现了对目标图像的有效识别，为交通准确监控奠定了基础。

优选的，所述第二处理单元包括一次分割单元、二次分割单元、融合分割单元和分割评价单元，所述一次分割单元用于获取目标图像的一次分割结果，所述二次分割单元用于获取目标图像的二次分割结果，所述融合分割单元根据一次分割结果和二次分割结果获取图像的最终分割结果，所述分割评价单元用于对最终分割结果进行评价。

本优选实施例第二处理单元实现了图像的准确分割和对分割效果的评价，为后续图像识别和进行准确监控奠定了良好的基础，。

优选的，所述一次分割单元用于获取目标图像的一次分割结果，具体为：在RGB色彩空间，目标的颜色为X₁，X₁为RGB颜色中的某种颜色，采用下式对图像进行分割： 在式子里，RU₁(x,y)表示一次分割结果，RU(x,y)表示目标图像，X_i(i＝1,2表示RGB颜色中的其它两种颜色；

所述二次分割单元用于获取目标图像的二次分割结果，具体为：将目标图像中的像素按灰度值用阈值分割成两部分，采用下式对图像进行分割：在式子里，RU₂(x,y)表示二次分割结果，RU(x,y)表示目标图像，MH表示最佳灰度分割阈值，MH∈[0,255]；

采用以下方式确定所述最佳灰度分割阈值MH：设图像的像素点的数量为N，灰度范围是[0,L-1]，对应灰度级j(j＝0,…,L-1)的像素点的数量为N_j，则像素点分布在灰度级j的几率为P_j：采用灰度分割阈值MH₁将图像分割成两类C₁和C₂，C₁由灰度值在[0,MH₁]之间的像素组成，C₂由灰度值在[MH₁+1,L-1]之间的像素组成；定义阈值选取函数DT：选取使得DT最大的灰度分割阈值MH₁作为最佳灰度分割阈值MH。

所述融合分割单元根据一次分割结果和二次分割结果获取图像的最终分割结果，具体为：采用下式计算融合图像：EU(x,y)＝σ₁RU₁(x,y)+σ₂RU₂(x,y)，在式子里，EU(x,y)表示图像的初步融合图像，σ₁、σ₂为权重，σ₁+σ₂＝1；将融合图像中的像素按灰度值用阈值分割成两部分，采用下式对图像进行分割：在式子里，GT(x,y)表示图像的最终分割结果，MH表示最佳灰度分割阈值，MH∈[0,255]；

采用以下方式确定所述最佳灰度分割阈值MH：设图像的像素点的数量为N，灰度范围是[0,L-1]，对应灰度级j(j＝0,…,L-1)的像素点的数量为N_j，则像素点分布在灰度级j的几率为P_j：采用灰度分割阈值MH₁将图像分割成两类C₁和C₂，C₁由灰度值在[0,MH₁]之间的像素组成，C₂由灰度值在[MH₁+1,L-1]之间的像素组成；定义阈值选取函数DT：选取使得DT最大的灰度分割阈值MH₁作为最佳灰度分割阈值MH。

本优选实施例一次分割单元可以较好的分割目标和背景。但彩色图像分割会过于重视选择的颜色分量，把一些不是目标但颜色与目标相似的背景像素划分在目标区域内，使分割不是很准确，二次分割单元是针对灰度图像的分割，它根据选择的灰度阈值来进行分割，常常会把一些不是目标但亮度与目标相近的背景像素划分在目标区域内，本发明把一次分割结果和二次分割结果通过权值融合为新的图像，然后对融合后的图像进行阈值分割，可以中和两种方法的缺陷，得到更好的分割图像。

优选的，所述分割评价单元用于对最终分割结果进行评价，具体为：定义分割因子：在式子里，RX表示分割因子，AY表示像素分割错误的数目，N表示图像中像素的数目；分割因子越小，表示分割效果越好。

本优选实施例分割评价单元通过分割因子对分割效果进行评价，保证了图像分割水平，为后续图像处理和准确监控奠定了基础。

采用本发明智能交通监控系统对进行交通监控，选取5幅城市进行实验，分别为城市1、城市2、城市3、城市4、城市5，对交通拥堵时间和交通监控成本进行统计，同现有交通监控系统相比，产生的有益效果如下表所示：

	交通拥堵时间减少	交通监控成本降低
			城市1	27％	26％
城市2	26％	26％
			城市3	26％	26％
城市4	24％	25％
			城市5	22％	23％

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种智能交通监控系统，其特征在于，包括道路检测模块、红绿灯监控器和监控中心，所述道路检测模块用于对路口的车辆进行检测，获得路口车辆数量的数据，并将数据发送至监控中心，所述红绿灯监控器用于采集红绿灯的运行状态，并将运行情况发送至监控中心，所述监控中心根据车辆数据和红绿灯的运行情况向红绿灯监控器发送红绿灯控制指令，所述红绿灯监控器根据控制指令对红绿灯的状态进行调整；所述道路检测模块包括道路图像采集模块、道路图像上传模块、道路图像处理模块和道路图像输出模块，所述道路图像采集模块用于通过摄像头采集道路目标图像，所述道路图像上传模块通过网络将目标图像上传到道路图像处理模块，所述道路图像处理模块用于对上传图像进行处理，所述道路图像输出模块用于将处理结果发送至监控中心。

2.根据权利要求1所述的智能交通监控系统，其特征在于，所述道路图像处理模块包括第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元、第四处理单元和第五处理单元，所述第一处理单元用于将目标图像的格式转换为所需格式，所述第二处理单元用于将图像分割成目标和背景，所述第三处理单元用于对分割好的图像进行滤波和锐化处理，所述第四处理单元用于提取目标的特征参数，所述第五处理单元根据特征参数进行目标识别。

3.根据权利要求2所述的智能交通监控系统，其特征在于，所述第二处理单元包括一次分割单元、二次分割单元、融合分割单元和分割评价单元，所述一次分割单元用于获取目标图像的一次分割结果，所述二次分割单元用于获取目标图像的二次分割结果，所述融合分割单元根据一次分割结果和二次分割结果获取图像的最终分割结果，所述分割评价单元用于对最终分割结果进行评价；

所述一次分割单元用于获取目标图像的一次分割结果，具体为：在RGB色彩空间，目标的颜色为X₁，X₁为RGB颜色中的某种颜色，采用下式对图像进行分割： 在式子里，RU₁(x,y)表示一次分割结果，RU(x,y)表示目标图像，X_i(i＝1,2)表示RGB颜色中的其它两种颜色。

4.根据权利要求3所述的智能交通监控系统，其特征在于，所述二次分割单元用于获取目标图像的二次分割结果，具体为：将目标图像中的像素按灰度值用阈值分割成两部分，采用下式对图像进行分割：在式子里，RU₂(x,y)表示二次分割结果，RU(x,y)表示目标图像，MH表示最佳灰度分割阈值，MH∈[0,255]；

采用以下方式确定所述最佳灰度分割阈值MH：设图像的像素点的数量为N，灰度范围是[0,L-1]，对应灰度级j(j＝0,…,L-1)的像素点的数量为N_j，则像素点分布在灰度级j的几率为P_j：采用灰度分割阈值MH₁将图像分割成两类C₁和C₂，C₁由灰度值在[0,MH₁]之间的像素组成，C₂由灰度值在[MH₁+1,L-1]之间的像素组成；定义阈值选取函数DT：选取使得DT最大的灰度分割阈值MH₁作为最佳灰度分割阈值MH。