CN109859498A - 一种交通流量监测装置 - Google Patents

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董淑娟
张向丰
高欣
刘笑迎
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Yellow River Conservancy Technical Institute
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Abstract

本发明公开了一种交通流量监测装置，包括监测主机，监测主机包括外壳体，外壳体上端面固定设有支架，且支架与信号灯杆固定连接，监测主机前端面设有CCD图像传感器，监测主机内部设有控制器，还包括多个磁传感器，多个磁传感器安装在车道边缘，控制器内设有微处理器、传感信号采集模块、图像采集模块和无线通信模块，传感信号采集模块输入端连接多个磁传感器，输出端连接微处理器，CCD图像传感器通过图像采集模块连接微处理器，微处理器通过无线通信模块连接外部监测终端，监测终端内设有比较器、存储器和显示器，本发明结构设计简单，能够实现对交通流量的快速监测，便于指挥交通。

Description

一种交通流量监测装置
技术领域
本发明涉及交通流量监测技术领域，具体为一种交通流量监测装置。
背景技术
交通流量是指在选定时间段内通过道路某一地点、某一断面或某一车道的交通实体数.从车流量的大小可以判定交通的拥挤状况,从而决定采取何种交通管理措施,因此对交通量的准确检测在交通工程中占有十分重要的位置。
交通拥堵是困扰当前城市交通的重要难题，随着国民经济的快速发展和城市化进程的不断加快，我国的机动车的拥有量及道路交通流量都必将会急剧地增加，日益增长的交通需求和城市道路基础设施建设将会成为当前城市交通的主要矛盾，因此，交通拥挤和阻塞现象必然会频繁发生。
在很多城市的交通拥堵问题，严重地影响了人们的日常出行活动，造成了时间的浪费、工作的耽误，直接或间接的带来了相当大的经济损失，制约了城市经济的发展。而现有的对交通流量进行检测的方法和手段，均采用单一的检测方式，导致检测结果的准确性较低，根据这样的结果进行的后续工作也将会产生很多的误差，因此，有必要对现有的交通流量监测装置进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交通流量监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交通流量监测装置,包括监测主机，所述监测主机包括外壳体，所述外壳体上端面固定设有支架，且所述支架与信号灯杆固定连接，所述监测主机前端面设有CCD图像传感器，所述监测主机内部设有控制器，还包括多个磁传感器，多个磁传感器安装在车道边缘，所述控制器内设有微处理器、传感信号采集模块、图像采集模块和无线通信模块，所述传感信号采集模块输入端连接多个磁传感器，输出端连接微处理器，所述CCD图像传感器通过图像采集模块连接微处理器，所述微处理器通过无线通信模块连接外部监测终端，所述监测终端内设有比较器、存储器和显示器。
优选的，监测方法包括以下步骤：
A、多个磁传感器采集地磁场信号数据，并且通过传感信号采集模块采集放大优化后传输至微处理器；
B、CCD图像传感器采集车流量视频图像，采集的视频图像通过图像采集模块采集后传输至微处理器；
C、微处理器将采集到的地磁场信号和视频图像信号，计算地磁场阈值，发送至监测终端内的比较器比较地磁场变化量，并转换为第一车流量数据；
D、同时微处理器将采集后的视频图像信号进行二值化，得到第二车流量数据；
E、将多组第一车流量数据和多组第二车流量数据在显示器上显示，供技术人员参考。
优选的，所述步骤D中视频图像信号处理方法如下：
a、图像采集模块采集到图像后进行锐化；
b、之后对锐化后的图像进行分割，得到若干个子图像；
c、对多个子图像进行二值化处理；
d、根据二值化结果输出车流量，得到车流量数据。
优选的，所述无线通信模块采用Zigbee传输模块、WIFI传输模块或蓝牙模块。
优选的，所述传感信号采集模块包括运放A、运放B、运放C、运放D和运放E，所述运放A正极输入端接输入负端，负极输入端分别连接电阻A一端和电阻C一端，输出端分别连接电阻A另一端和电阻B一端，所述运放B负极输入端分别连接电阻C另一端和电阻D一端，正极输入端接输入正端，运放B输出端分别连接电阻D另一端和电阻E一端，所述运放C负极输入端分别连接电阻B另一端和电阻F一端，正极输入端分别连接电阻E另一端和电阻G一端，运放C输出端分别连接电阻F另一端和运放D正极，所述运放E负极输入端分别接输出端和电阻G一端，电阻G另一端连接运放C正极。
优选的，所述CCD图像传感器型号采用TCD103D。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明结构设计简单，能够实现对交通流量的快速监测，便于指挥交通；本发明采用两种方式监测交通流量，能够提高监测的准确性。
(2)本发明中，采用的视频图像信号处理方法中，将采集到的图像进行分割，得到多个子图像，再对子图像进行二值化得到车流量数据，得到的车流量数据具有高度准确性。
(3)本发明采用的传感信号采集模块通过设置外接电阻来实现零点和增益的调整，扩大了应用范围，并通过电压跟随器，完成阻抗匹配，实现对传感信号的高精度放大。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明系统原理框图；
图3为本发明传感信号采集模块原理图；
图4为本发明系统流程图；
图5为本发明视频图像信号处理方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种交通流量监测装置,包括监测主机，所述监测主机包括外壳体1，所述外壳体1上端面固定设有支架2，且所述支架2与信号灯杆固定连接，所述监测主机前端面设有CCD图像传感器3，所述监测主机内部设有控制器4，还包括多个磁传感器5，多个磁传感器5安装在车道边缘，所述控制器4内设有微处理器6、传感信号采集模块7、图像采集模块8和无线通信模块9，所述传感信号采集模块7输入端连接多个磁传感器5，输出端连接微处理器6，所述CCD图像传感器3通过图像采集模块8连接微处理器6，所述微处理器6通过无线通信模块9连接外部监测终端10，所述监测终端10内设有比较器11、存储器12和显示器13；其中，无线通信模块采用Zigbee传输模块、WIFI传输模块或蓝牙模块。
本发明的监测方法包括以下步骤：
A、多个磁传感器采集地磁场信号数据，并且通过传感信号采集模块采集放大优化后传输至微处理器；
B、CCD图像传感器采集车流量视频图像，采集的视频图像通过图像采集模块采集后传输至微处理器；
C、微处理器将采集到的地磁场信号和视频图像信号，计算地磁场阈值，发送至监测终端内的比较器比较地磁场变化量，并转换为第一车流量数据；
D、同时微处理器将采集后的视频图像信号进行二值化，得到第二车流量数据；
E、将多组第一车流量数据和多组第二车流量数据在显示器上显示，供技术人员参考。
本发明中，步骤D中视频图像信号处理方法如下：
a、图像采集模块采集到图像后进行锐化；
b、之后对锐化后的图像进行分割，得到若干个子图像；
c、对多个子图像进行二值化处理；
d、根据二值化结果输出车流量，得到车流量数据。
本发明中，采用的视频图像信号处理方法中，将采集到的图像进行分割，得到多个子图像，再对子图像进行二值化得到车流量数据，得到的车流量数据具有高度准确性。
综上所述，本发明结构设计简单，能够实现对交通流量的快速监测，便于指挥交通；本发明采用两种方式监测交通流量，能够提高监测的准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种交通流量监测装置,包括监测主机，其特征在于：所述监测主机包括外壳体(1)，所述外壳体(1)上端面固定设有支架(2)，且所述支架(2)与信号灯杆固定连接，所述监测主机前端面设有CCD图像传感器(3)，所述监测主机内部设有控制器(4)，还包括多个磁传感器(5)，多个磁传感器(5)安装在车道边缘，所述控制器(4)内设有微处理器(6)、传感信号采集模块(7)、图像采集模块(8)和无线通信模块(9)，所述传感信号采集模块(7)输入端连接多个磁传感器(5)，输出端连接微处理器(6)，所述CCD图像传感器(3)通过图像采集模块(8)连接微处理器(6)，所述微处理器(6)通过无线通信模块(9)连接外部监测终端(10)，所述监测终端(10)内设有比较器(11)、存储器(12)和显示器(13)。
2.实现权利要求1所述的一种交通流量监测装置的监测方法，其特征在于：监测方法包括以下步骤：
A、多个磁传感器采集地磁场信号数据，并且通过传感信号采集模块采集放大优化后传输至微处理器；
B、CCD图像传感器采集车流量视频图像，采集的视频图像通过图像采集模块采集后传输至微处理器；
C、微处理器将采集到的地磁场信号和视频图像信号，计算地磁场阈值，发送至监测终端内的比较器比较地磁场变化量，并转换为第一车流量数据；
D、同时微处理器将采集后的视频图像信号进行二值化，得到第二车流量数据；
E、将多组第一车流量数据和多组第二车流量数据在显示器上显示，供技术人员参考。
3.根据权利要求2所述的一种交通流量监测装置的监测方法，其特征在于：所述步骤D中视频图像信号处理方法如下：
a、图像采集模块采集到图像后进行锐化；
b、之后对锐化后的图像进行分割，得到若干个子图像；
c、对多个子图像进行二值化处理；
d、根据二值化结果输出车流量，得到车流量数据。
4.根据权利要求1所述的一种交通流量监测装置，其特征在于：所述无线通信模块采用Zigbee传输模块、WIFI传输模块或蓝牙模块。
5.根据权利要求1所述的一种交通流量监测装置，其特征在于：所述传感信号采集模块(7)包括运放A(1b)、运放B(2b)、运放C(3b)、运放D(4b)和运放E(5b)，所述运放A(1b)正极输入端接输入负端，负极输入端分别连接电阻A(1a)一端和电阻C(3a)一端，输出端分别连接电阻A(1a)另一端和电阻B(2a)一端，所述运放B(2b)负极输入端分别连接电阻C(3a)另一端和电阻D(4a)一端，正极输入端接输入正端，运放B(2b)输出端分别连接电阻D(4a)另一端和电阻E(5a)一端，所述运放C(3b)负极输入端分别连接电阻B(2a)另一端和电阻F(6a)一端，正极输入端分别连接电阻E(5a)另一端和电阻G(7a)一端，运放C(3b)输出端分别连接电阻F(6a)另一端和运放D(4b)正极，所述运放E(5b)负极输入端分别接输出端和电阻G(7a)一端，电阻G(7a)另一端连接运放C(3b)正极。
6.根据权利要求1所述的一种交通流量监测装置，其特征在于：所述CCD图像传感器型号采用TCD103D。
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