CN108831155B - 多功能交通服务机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多功能交通服务机构，包括：交通信号灯，设置在交通路口，用于为过往汽车提供交通通行信号，所述交通信号灯包括红灯控制组件、绿灯控制组件、黄灯控制组件和L型灯杆；红外线对射设备，设置在交通信号灯所在的巡检点位置，由第一红外收发器和第二红外收发器组成，所述第一红外收发器和所述第二红外收发器相对设置，且所述第一红外收发器与所述第二红外收发器的连接线与汽车巡检行驶方向垂直；现场启动设备，分别与所述第一红外收发器和所述第二红外收发器连接，用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检启动信号。通过本发明，实现了对汽车天窗的电子化监控。

Description

多功能交通服务机构
技术领域
本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种多功能交通服务机构。
背景技术
智能交通可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视。
智能交通的发展跟物联网的发展是离不开的，只有物联网技术概念的不断发展，智能交通系统才能越来越完善。智能交通是交通的物联化体现。
21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。
智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。他的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。
发明内容
为了解决现有技术中缺乏有效的汽车天窗定点巡检模式的技术问题，本发明提供了一种多功能交通服务机构。
为此，本发明需要具备以下三个关键发明点：
(1)引入由相对位置设置的第一红外收发器和第二红外收发器组成的红外线对射设备确定对汽车巡检的时机；
(2)基于车型和玻璃的图像辨识结果，协同实现对天窗完整度的准确检测；
(3)基于图像的信噪比对图像进行栅格化处理，以获得多个形状相同的栅格区域，针对每一个栅格区域内的脉冲干扰的数量选择对应的分化去噪模式，避免图像去噪过于简单粗糙。
根据本发明的一方面，提供了一种多功能交通服务机构，所述机构包括：
交通信号灯，设置在交通路口，用于为过往汽车提供交通通行信号，所述交通信号灯包括红灯控制组件、绿灯控制组件、黄灯控制组件和L型灯杆；红外线对射设备，设置在交通信号灯所在的巡检点位置，由第一红外收发器和第二红外收发器组成，所述第一红外收发器和所述第二红外收发器相对设置，且所述第一红外收发器与所述第二红外收发器的连接线与汽车巡检行驶方向垂直；现场启动设备，分别与所述第一红外收发器和所述第二红外收发器连接，用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检启动信号；顶部摄像设备，设置在交通信号灯的L型灯杆的顶部，与所述现场启动设备连接，用于在接收到所述巡检启动信号时，执行对下方巡检点位置的汽车进行的拍摄操作，以获得相应的汽车顶端图像，并输出所述汽车顶端图像；顺序执行组件，与所述顶部摄像设备连接，用于对所述汽车顶端图像执行针对性数据处理，以获得对应的现场处理图像；车型辨识设备，与所述顺序执行组件连接，用于基于各种车型的顶端标准图案确定所述现场处理图像中的汽车车型；完整度分析设备，分别与网络传输接口和车型辨识设备连接，基于接收到的汽车车型通过所述网络传输接口从网络上搜索到对应的天窗标准图案，基于玻璃灰度阈值从所述现场处理图像中提取出各个玻璃区域，将各个玻璃区域分别与所述天窗标准图案进行相似度比较，当不存在相似度超过预设百分比阈值的玻璃区域时，发出天窗残缺信号；其中，所述完整度分析设备还用于当存在相似度超过预设百分比阈值的玻璃区域时，发出天窗完整信号。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：所述现场启动设备还用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器未互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检结束信号；其中，所述顶部摄像设备还用于在接收到所述巡检结束信号时，停止对下方巡检点位置的汽车进行的拍摄操作；其中，所述第一红外收发器包括第一红外发射单元和第一红外接收单元；其中，所述第二红外收发器包括第二红外发射单元和第二红外接收单元。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第一处理设备，与所述顶部摄像设备连接，用于接收所述汽车顶端图像，基于所述汽车顶端图像的信噪比对所述汽车顶端图像进行栅格化处理，以获得多个形状相同的栅格区域，其中，所述汽车顶端图像的信噪比越小，对所述汽车顶端图像进行栅格化处理获得的栅格区域的面积越小；所述顺序执行组件包括第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于确定每一个栅格区域中脉冲干扰的数量，并在所述汽车顶端图像中任何栅格区域都不存在脉冲干扰时，发出无脉冲干扰信息。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第三处理设备，与所述第二处理设备连接，用于接收每一个栅格区域中脉冲干扰的数量，并基于每一个栅格区域中脉冲干扰的数量确定每一个栅格区域对应的参考像素点的数量。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第四处理设备，分别与所述第一处理设备和所述第三处理设备连接，用于对每一个栅格区域进行不同的去噪处理，所述对每一个栅格区域进行不同的去噪处理包括：从所述栅格区域内待处理像素点的邻域中获取与栅格区域对应的参考像素点的数量符合的多个邻域像素点，将所述多个邻域像素点的多个R颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪R颜色分量值，将所述多个邻域像素点的多个G颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪G颜色分量值，将所述多个邻域像素点的多个B颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪B颜色分量值。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第五处理设备，与所述第四处理设备连接，用于接收每一个栅格区域的各个像素点的去噪R颜色分量值、去噪G颜色分量值和去噪B颜色分量值，并基于每一个栅格区域的各个像素点的去噪R颜色分量值、去噪G颜色分量值和去噪B颜色分量值获取每一个栅格区域对应的去噪区域，还将各个去噪区域进行边缘融合以获得与所述汽车顶端图像对应的栅格化处理图像，并向所述车型辨识设备输出所述现场处理图像；其中，所述第二处理设备还用于在所述汽车顶端图像中任一栅格区域存在脉冲干扰时，发出存在脉冲干扰信息。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：所述第一处理设备、所述第二处理设备、所述第三处理设备和所述第四处理设备被放置在同一块印刷电路板上。
更具体地，在所述多功能交通服务机构中：在所述第四处理设备中，邻域像素点距离待处理像素点越近，邻域像素点参与加权平均值运算的权重值越大。
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多功能交通服务机构的顶部摄像设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的多功能交通服务机构的实施方案进行详细说明。
目前国内从事智能交通行业的企业约有2000多家，主要集中在道路监控、高速公路收费、3S(GPS、GIS、RS)和系统集成环节。目前国内约有500家企业在从事监控产品的生产和销售。高速公路收费系统是中国非常有特色的智能交通领域，国内约有200多家企业从事相关产品的生产，并且国内企业已取得了具有自主知识产权的高速公路不停车收费双界面CPU卡技术。在3S领域，国内虽然有200多家企业，一些龙头企业在高速公路机电系统、高速公路智能卡、地理信息系统和快速公交智能系统领域占据了重要的地位。但是，相比于国外智能化和动态化的交通系统，中国智能交通整体发展水平还比较落后。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种多功能交通服务机构，能够有效解决相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的多功能交通服务机构的顶部摄像设备的结构示意图。图1中，1为顶部摄像设备的电子控制盒，2为安装孔，用于将顶部摄像设备安装到交通信号灯的L型灯杆的顶部。
根据本发明实施方案示出的多功能交通服务机构包括：
交通信号灯，设置在交通路口，用于为过往汽车提供交通通行信号，所述交通信号灯包括红灯控制组件、绿灯控制组件、黄灯控制组件和L型灯杆；
红外线对射设备，设置在交通信号灯所在的巡检点位置，由第一红外收发器和第二红外收发器组成，所述第一红外收发器和所述第二红外收发器相对设置，且所述第一红外收发器与所述第二红外收发器的连接线与汽车巡检行驶方向垂直；
现场启动设备，分别与所述第一红外收发器和所述第二红外收发器连接，用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检启动信号；
顶部摄像设备，设置在交通信号灯的L型灯杆的顶部，与所述现场启动设备连接，用于在接收到所述巡检启动信号时，执行对下方巡检点位置的汽车进行的拍摄操作，以获得相应的汽车顶端图像，并输出所述汽车顶端图像；
顺序执行组件，与所述顶部摄像设备连接，用于对所述汽车顶端图像执行针对性数据处理，以获得对应的现场处理图像；
车型辨识设备，与所述顺序执行组件连接，用于基于各种车型的顶端标准图案确定所述现场处理图像中的汽车车型；
完整度分析设备，分别与网络传输接口和车型辨识设备连接，基于接收到的汽车车型通过所述网络传输接口从网络上搜索到对应的天窗标准图案，基于玻璃灰度阈值从所述现场处理图像中提取出各个玻璃区域，将各个玻璃区域分别与所述天窗标准图案进行相似度比较，当不存在相似度超过预设百分比阈值的玻璃区域时，发出天窗残缺信号；
其中，所述完整度分析设备还用于当存在相似度超过预设百分比阈值的玻璃区域时，发出天窗完整信号。
接着，继续对本发明的多功能交通服务机构的具体结构进行进一步的说明。
在所述多功能交通服务机构中：所述现场启动设备还用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器未互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检结束信号；其中，所述顶部摄像设备还用于在接收到所述巡检结束信号时，停止对下方巡检点位置的汽车进行的拍摄操作；其中，所述第一红外收发器包括第一红外发射单元和第一红外接收单元；其中，所述第二红外收发器包括第二红外发射单元和第二红外接收单元。
在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第一处理设备，与所述顶部摄像设备连接，用于接收所述汽车顶端图像，基于所述汽车顶端图像的信噪比对所述汽车顶端图像进行栅格化处理，以获得多个形状相同的栅格区域，其中，所述汽车顶端图像的信噪比越小，对所述汽车顶端图像进行栅格化处理获得的栅格区域的面积越小；所述顺序执行组件包括第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于确定每一个栅格区域中脉冲干扰的数量，并在所述汽车顶端图像中任何栅格区域都不存在脉冲干扰时，发出无脉冲干扰信息。
在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第三处理设备，与所述第二处理设备连接，用于接收每一个栅格区域中脉冲干扰的数量，并基于每一个栅格区域中脉冲干扰的数量确定每一个栅格区域对应的参考像素点的数量。
在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第四处理设备，分别与所述第一处理设备和所述第三处理设备连接，用于对每一个栅格区域进行不同的去噪处理，所述对每一个栅格区域进行不同的去噪处理包括：从所述栅格区域内待处理像素点的邻域中获取与栅格区域对应的参考像素点的数量符合的多个邻域像素点，将所述多个邻域像素点的多个R颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪R颜色分量值，将所述多个邻域像素点的多个G颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪G颜色分量值，将所述多个邻域像素点的多个B颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪B颜色分量值。
在所述多功能交通服务机构中：所述顺序执行组件包括第五处理设备，与所述第四处理设备连接，用于接收每一个栅格区域的各个像素点的去噪R颜色分量值、去噪G颜色分量值和去噪B颜色分量值，并基于每一个栅格区域的各个像素点的去噪R颜色分量值、去噪G颜色分量值和去噪B颜色分量值获取每一个栅格区域对应的去噪区域，还将各个去噪区域进行边缘融合以获得与所述汽车顶端图像对应的栅格化处理图像，并向所述车型辨识设备输出所述现场处理图像；其中，所述第二处理设备还用于在所述汽车顶端图像中任一栅格区域存在脉冲干扰时，发出存在脉冲干扰信息。
在所述多功能交通服务机构中：所述第一处理设备、所述第二处理设备、所述第三处理设备和所述第四处理设备被放置在同一块印刷电路板上。
在所述多功能交通服务机构中：在所述第四处理设备中，邻域像素点距离待处理像素点越近，邻域像素点参与加权平均值运算的权重值越大。
另外，在所述多功能交通服务机构中：所述第一处理设备、所述第二处理设备、所述第三处理设备和所述第四处理设备分别采用不同型号的CPLD设备来实现。
CPLD具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。几乎所有应用中小规模通用数字集成电路的场合均可应用CPLD器件。CPLD器件已成为电子产品不可缺少的组成部分，它的设计和应用成为电子工程师必备的一种技能。
CPLD是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
采用本发明的多功能交通服务机构，针对现有技术中缺乏有效的汽车天窗定点巡检模式的技术问题，通过引入由相对位置设置的第一红外收发器和第二红外收发器组成的红外线对射设备以确定对汽车巡检的时机；基于车型和玻璃的图像辨识结果，协同实现对天窗完整度的准确检测；尤为关键的是，在具体的图像处理中，基于图像的信噪比对图像进行栅格化处理，以获得多个形状相同的栅格区域，针对每一个栅格区域内的脉冲干扰的数量选择对应的分化去噪模式，避免图像去噪过于简单粗糙；从而解决了上述技术问题。
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)

1.一种多功能交通服务机构，其特征在于，所述机构包括：
交通信号灯，设置在交通路口，用于为过往汽车提供交通通行信号，所述交通信号灯包括红灯控制组件、绿灯控制组件、黄灯控制组件和L型灯杆；
红外线对射设备，设置在交通信号灯所在的巡检点位置，由第一红外收发器和第二红外收发器组成，所述第一红外收发器和所述第二红外收发器相对设置，且所述第一红外收发器与所述第二红外收发器的连接线与汽车巡检行驶方向垂直；
现场启动设备，分别与所述第一红外收发器和所述第二红外收发器连接，用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检启动信号；
顶部摄像设备，设置在交通信号灯的L型灯杆的顶部，与所述现场启动设备连接，用于在接收到所述巡检启动信号时，执行对下方巡检点位置的汽车进行的拍摄操作，以获得相应的汽车顶端图像，并输出所述汽车顶端图像；
顺序执行组件，与所述顶部摄像设备连接，用于对所述汽车顶端图像执行针对性数据处理，以获得对应的现场处理图像；
车型辨识设备，与所述顺序执行组件连接，用于基于各种车型的顶端标准图案确定所述现场处理图像中的汽车车型；
完整度分析设备，分别与网络传输接口和车型辨识设备连接，基于接收到的汽车车型通过所述网络传输接口从网络上搜索到对应的天窗标准图案，基于玻璃灰度阈值从所述现场处理图像中提取出各个玻璃区域，将各个玻璃区域分别与所述天窗标准图案进行相似度比较，当不存在相似度超过预设百分比阈值的玻璃区域时，发出天窗残缺信号；
其中，所述完整度分析设备还用于当存在相似度超过预设百分比阈值的玻璃区域时，发出天窗完整信号；
所述现场启动设备还用于在所述第一红外收发器和所述第二红外收发器未互相接收到对方发射的红外线信号时，发出巡检结束信号；
其中，所述顶部摄像设备还用于在接收到所述巡检结束信号时，停止对下方巡检点位置的汽车进行的拍摄操作；
其中，所述第一红外收发器包括第一红外发射单元和第一红外接收单元；
其中，所述第二红外收发器包括第二红外发射单元和第二红外接收单元；
所述顺序执行组件包括第一处理设备，与所述顶部摄像设备连接，用于接收所述汽车顶端图像，基于所述汽车顶端图像的信噪比对所述汽车顶端图像进行栅格化处理，以获得多个形状相同的栅格区域，其中，所述汽车顶端图像的信噪比越小，对所述汽车顶端图像进行栅格化处理获得的栅格区域的面积越小；
所述顺序执行组件包括第二处理设备，与所述第一处理设备连接，用于确定每一个栅格区域中脉冲干扰的数量，并在所述汽车顶端图像中任何栅格区域都不存在脉冲干扰时，发出无脉冲干扰信息。
2.如权利要求1所述的多功能交通服务机构，其特征在于：
所述顺序执行组件包括第三处理设备，与所述第二处理设备连接，用于接收每一个栅格区域中脉冲干扰的数量，并基于每一个栅格区域中脉冲干扰的数量确定每一个栅格区域对应的参考像素点的数量。
3.如权利要求2所述的多功能交通服务机构，其特征在于：
所述顺序执行组件包括第四处理设备，分别与所述第一处理设备和所述第三处理设备连接，用于对每一个栅格区域进行不同的去噪处理，所述对每一个栅格区域进行不同的去噪处理包括：从所述栅格区域内待处理像素点的邻域中获取与栅格区域对应的参考像素点的数量符合的多个邻域像素点，将所述多个邻域像素点的多个R颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪R颜色分量值，将所述多个邻域像素点的多个G颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪G颜色分量值，将所述多个邻域像素点的多个B颜色分量值的加权平均值作为所述待处理像素点的去噪B颜色分量值。
4.如权利要求3所述的多功能交通服务机构，其特征在于：
所述顺序执行组件包括第五处理设备，与所述第四处理设备连接，用于接收每一个栅格区域的各个像素点的去噪R颜色分量值、去噪G颜色分量值和去噪B颜色分量值，并基于每一个栅格区域的各个像素点的去噪R颜色分量值、去噪G颜色分量值和去噪B颜色分量值获取每一个栅格区域对应的去噪区域，还将各个去噪区域进行边缘融合以获得与所述汽车顶端图像对应的栅格化处理图像，并向所述车型辨识设备输出所述现场处理图像；
其中，所述第二处理设备还用于在所述汽车顶端图像中任一栅格区域存在脉冲干扰时，发出存在脉冲干扰信息。
5.如权利要求4所述的多功能交通服务机构，其特征在于：
所述第一处理设备、所述第二处理设备、所述第三处理设备和所述第四处理设备被放置在同一块印刷电路板上。
6.如权利要求5所述的多功能交通服务机构，其特征在于：
在所述第四处理设备中，邻域像素点距离待处理像素点越近，邻域像素点参与加权平均值运算的权重值越大。
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