CN111178171A - 基于单目摄像头的行人检测道钉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于单目摄像头的行人检测道钉系统，属于行人检测领域。该系统包括道钉壳体、LED光源模块、太阳能供电模块、zigbee通信模块、单目摄像头和MCU处理模块；道钉壳体以每50个道钉节点为一个检测组，布置在发生行人横穿的道路两侧采用，道钉机身采用太阳能供电模块，通过太阳光及道路灯光充电储能；每组道钉壳体之间，采用zigbee组网进行实时通讯，同步控制灯光信号。本发明提出使用太阳能对LED检测灯进行供能，可以降低成本、减少设备维护。在检测到行人时，通过闪灯可以同时预警行人和汽车，有效防撞。
Description
技术领域
本发明属于行人检测领域，涉及基于单目摄像头的行人检测道钉系统。
背景技术
当前的行人防撞主要采用汽车自感应系统,例如：预测汽车和行人轨迹进行预警，采用汽车前方搜集图像定位人群进行预测，在汽车前方安装测距雷达和物理防撞装置等。
但已有方案中的防撞装置结构较为复杂，执行过程中只有汽车本身具有的设备参与检测和预警活动，信息来源单一，一旦失效短期内无法检测到，不能完成预警任务，同时单一设备也存在盲点风险。
其次，由于汽车前方反馈信息主要为行人大量动态图像并对汽车和行人进行大量计算，处理速度较慢；并且物理设备需要定期进行维护，且维护要求较高，成本高。
此外，汽车自感应装置需要每辆车进行配备才能在社会层面上进行有效防撞，普适性较低。此外不同汽车安装装置存在差异，可操作性较低。
因此，本发明提出了一种新型有效的行人检测道钉系统，能够规避盲点和失效风险，以较低的成本及时的提醒驾驶员注意前方行人，保障行车安全。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于单目摄像头的行人检测道钉系统，解决汽车行人防撞问题，提醒驾驶员注意前方行人，保障行车安全。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于单目摄像头的行人检测道钉系统，包括道钉壳体、LED光源模块、太阳能供电模块、 zigbee通信模块、单目摄像头和MCU处理模块；
道钉壳体以每50个道钉节点为一个检测组，布置在发生行人横穿的道路两侧采用，道钉机身采用太阳能供电模块，通过太阳光及道路灯光充电储能；
每组道钉壳体之间，采用zigbee组网进行实时通讯，同步控制灯光信号；
单目摄像头将道路的图像信号传递到MCU处理模块中，MCU处理模块通过图像分析判断是否有行人在周围或在道路中，并将对应的灯孔信号通过zigbee传递给整个检测组，并发出对应的灯孔信号；若检测组中有一个或一个以上的道钉检测到行人存在，则该检测组中的道钉壳体闪烁红光；否则，不发光。
可选的，所述道钉壳体间距为5m，单目摄像头覆盖角度为90°，可视半径为8m。
可选的，所述太阳能供电模块中的充电电池为磷酸铁锂电池，额定容量为5000mA；材料为单晶硅电板。
可选的，所述LED光源模块采用3颗LED灯管，LED灯管旁边覆盖有黄色反光板。
可选的，所述MCU处理模块每间隔2s进行一次检测识别，zigbee通信模块每间隔2s进行一次通信，每个道钉节点以2ms的速度依次广播自身的检测结果，并接受其余49个道钉节点的传递信息；若道钉节点及其余49个道钉节点均未检测到行人，则继续进行检测，否则将控制LED光源闪烁红光信号，直到所有节点在后续的检测中不再检测到行人为止。
本发明的有益效果在于：
1、结构简单，安装方便，无需假设地缆线，太阳能供电
2、通过多道钉节点的设计，可以完全覆盖公路两侧的边线，没有死角。当行人接近或跨越公路边界线时便可及时出发警报，提醒司机驾驶安全。
3、采用zigbee组网，通信高效，低功耗。
4、可以有效地减少因行人横穿马路而司机没有及时观察到而发生的交通事故。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本系统框图；
图2为道钉节点在公路布置工作图；
图3为行人侦测效果图；
图4为道钉壳体图例一；
图5为道钉壳体图例二；
图6为系统工作流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明提供一种新型的行人检测道钉系统，该系统的主要组成部分为：道钉壳体、LED 光源模块、太阳能供电模块、zigbee通信模块、单目摄像头、MCU处理模块。
该系统以每50个道钉节点为一个检测组，布置在容易发生行人横穿的道路两侧采用，道钉机身采用太阳能供电模块，可通过太阳光及道路灯光充电储能，在夜间也能工作。每组道钉之间，采用zigbee组网进行实时通讯，可以同步控制灯光信号。单目摄像头将道路的图像信号传递到MCU处理模块中，模块通过图像分析判断是否有行人在周围或在道路中，并将对应的灯孔信号通过zigbee传递给整个检测组，并发出对应的灯孔信号。若检测组中有一个或一个以上的道钉检测到行人存在，则该组道钉同步闪烁红光。反之，不发光。
该系统结构框图如图1所示。
道钉系统工作示意如图2～图3所示。
单侧公路节点间距为5m，摄像头覆盖角度为90°，可视半径为8m，道钉组成的检测系统可以完全覆盖公路边界，当有行人接近或越过公路边界时，便可触发灯光信号。
图4为道钉壳体图例一；图5为道钉壳体图例二；
1、Zigbee通讯模块说明
通过使用Zigbee低功耗模块，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。
该模块通过MCU控制，可以在50个节点形成组网，当需要发出灯孔信号时，MCU将控制命令通过该模块发送到组内的其它节点当中。
2、电源模块说明
本发明选用的太阳能板材料为单晶硅电板，颜色为黑色。单晶硅不仅在强光环境中吸收力强，而且在弱光环境也可以吸收，弱光(比如阴雨天)比多晶硅充电效果要强很多，单晶硅成本较多晶硅高一些。
本发明选用的可充电电池为磷酸铁锂电池，额定容量可达到5000mA。磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，其具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等一系列独特优点，并且支持无级扩展，适合于大规模电能储存。
3、LED光源模块
道钉光源采用3颗红色LED灯管，灯管旁边覆盖有黄色反光板。在夜间时，若道钉节点没有发出灯光信号，道钉将在路灯和车灯的照射下反射出黄光，在由灯光信号时，发出红光闪烁信号。
4、MCU处理模块说明
该模块采用低功率的处理芯片，可以快速分析图像，识别行人。该模块负责计时、图像处理、信号控制，是节点的主要控制部分。
5、单目摄像头
本发明所述单目摄像头具备红外夜视能力，可以在夜间感知清晰的图像信号。单目摄像头负责实时监控道路状况，将图像信号传递给MCU处理模块进行行人识别。单目摄像头的最短监视半径为8m，可视角度不小于90°。
由于该系统中每个节点都承担着行人检测的任务，因此，在系统工作时，需要将所有节点进行同步校时。系统每间隔2s进行一次检测识别及通信，每个节点将以极快的速度(2ms) 依次广播自身的检测结果，并接受其余49个节点的传递信息。若该节点及其余49个节点均未检测到行人，则继续进行检测，否则将控制LED光源闪烁红光信号，直到所有节点在后续的检测中不再检测到行人为止。
系统工作流程图如图6所示。
本发明不对汽车进行防撞设计，而将检测设备安装在道钉中进行联动检测，一旦有一个道钉检测到，则此路段进行闪灯警示，可以有效规避设备失效带来的风险，同时由于道钉较多，可以有效规避盲点风险。
此外本发明提出使用太阳能对LED检测灯进行供能，可以降低成本、减少设备维护。在检测到行人时，通过闪灯可以同时预警行人和汽车，有效防撞。并且采用zigbee组网，使得通信高效，功耗低。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.基于单目摄像头的行人检测道钉系统，其特征在于：包括道钉壳体、LED光源模块、太阳能供电模块、zigbee通信模块、单目摄像头和MCU处理模块；
道钉壳体以每50个道钉节点为一个检测组，布置在发生行人横穿的道路两侧采用，道钉机身采用太阳能供电模块，通过太阳光及道路灯光充电储能；
每组道钉壳体之间，采用zigbee组网进行实时通讯，同步控制灯光信号；
单目摄像头将道路的图像信号传递到MCU处理模块中，MCU处理模块通过图像分析判断是否有行人在周围或在道路中，并将对应的灯孔信号通过zigbee传递给整个检测组，并发出对应的灯孔信号；若检测组中有一个或一个以上的道钉检测到行人存在，则该检测组中的道钉壳体闪烁红光；否则，不发光。
2.根据权利要求1所述的基于单目摄像头的行人检测道钉系统，其特征在于：所述道钉壳体间距为5m，单目摄像头覆盖角度为90°，可视半径为8m。
3.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的基于单目摄像头的行人检测道钉系统，其特征在于：所述太阳能供电模块中的充电电池为磷酸铁锂电池，额定容量为5000mA；材料为单晶硅电板。
4.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的基于单目摄像头的行人检测道钉系统，其特征在于：所述LED光源模块采用3颗LED灯管，LED灯管旁边覆盖有黄色反光板。
5.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的基于单目摄像头的行人检测道钉系统，其特征在于：所述MCU处理模块每间隔2s进行一次检测识别，zigbee通信模块每间隔2s进行一次通信，每个道钉节点以2ms的速度依次广播自身的检测结果，并接受其余49个道钉节点的传递信息；若道钉节点及其余49个道钉节点均未检测到行人，则继续进行检测，否则将控制LED光源闪烁红光信号，直到所有节点在后续的检测中不再检测到行人为止。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201627149U (zh) * | 2009-06-10 | 2010-11-10 | 浙江正泰汽车零部件有限公司 | 一种基于Zigbee技术的太阳能同步可控道钉 |
| US20150302736A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Gentex Corporation | Trainable transceiver and camera systems and methods |
| CN206768643U (zh) * | 2017-04-18 | 2017-12-19 | 昆山市工研院智能制造技术有限公司 | 太阳能无线智能道钉装置 |
| CN109785220A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-05-21 | 武汉极目智能技术有限公司 | 基于fpga的单目摄像头图像多通道采集装置和方法 |
| CN110428630A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-08 | 西安电子科技大学 | 一种道路行人检测系统及其组网方法 |
-
2019
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201627149U (zh) * | 2009-06-10 | 2010-11-10 | 浙江正泰汽车零部件有限公司 | 一种基于Zigbee技术的太阳能同步可控道钉 |
| US20150302736A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Gentex Corporation | Trainable transceiver and camera systems and methods |
| CN206768643U (zh) * | 2017-04-18 | 2017-12-19 | 昆山市工研院智能制造技术有限公司 | 太阳能无线智能道钉装置 |
| CN109785220A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-05-21 | 武汉极目智能技术有限公司 | 基于fpga的单目摄像头图像多通道采集装置和方法 |
| CN110428630A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-08 | 西安电子科技大学 | 一种道路行人检测系统及其组网方法 |
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