CN112393186A - 一种具有人流密度监测报警功能的智能led路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，包括路灯本体和智能控制器，智能控制器安装在路灯本体上；智能控制器包括主控模块、图像采集模块、报警灯、显示模块、二维码扫描模组、无线通信模块、云服务器；图像采集模块为摄像头；图像采集模块将采集到的图像信息传送给主控模块进行分析处理；获得人流量信息并判断是否超过阈值。主控模块将人流量信息再分别发送至显示模块、二维码扫描模组；显示模块显示当前人流量，二维码扫描模组供手机扫描获取当前人流量；主控模块通过无线通信模块与云服务器相连接通信，云服务器将人流量信息发送至监控终端。本发明的路灯既满足道路照明需求又具有人流密度监测报警功能。

Description

一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯
技术领域
本发明涉及一种路灯，具体涉及一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高，每逢节假日，重点公共场所人流密集，存在大量人员聚集的风险，特别是疫情期间，人群的高度聚集很容易引发各种突发事件，造成不可估量的生命财产损失；因此，为了有效防止人流高度聚集、拥挤、踩踏事故发生，必须实时进行人流密度监测，进而采取后续的有效管理是至关重要的，作为应用于道路照明工程中的路灯，尤其是应用于景区、步行街等公共场所的路灯，是直接服务于人们的设备，在游玩的过程中，不能提前知道景区各个景点的实时人流量，也不能提前规划游玩路线，同时景区偏远地方路灯出现故障不能及时维修，因此，针对上述问题，本发明提出一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：
一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，包括路灯本体和智能控制器，所述智能控制器安装在路灯本体上；
所述智能控制器包括主控模块、图像采集模块、报警灯、显示模块、二维码扫描模组、无线通信模块、云服务器；
所述的图像采集模块为摄像头；所述的图像采集模块将采集到的图像信息传送给主控模块进行分析处理；
所述主控模块对图像信息的处理过程如下：
(1)将视频采集图像做成时序帧图片集；
(2)按照行人特征进行动态建模，并基于混合高斯背景建模的方法来对背景进行动态建模预处理；
(3)然后选取步骤(1)中图片作为输入，分别送入特征提取网络中，提取出两个模态的多尺度特征图，并将提取后的特征依次送入模态加权融合层中进行模态加权融合，再将融合结果送入卷积注意力模块进行注意力机制加强；获得多尺度的加权融合特征图；将多尺度的加权融合特征图依次级联并送入YOLO层完成目标检测任务；
(4)在经过对人头目标的提取和检测之后，采用改进的核相关滤波算法，形成一种尺度自适应的长时核相关滤波算法，实现对人头目标的长时间跟踪并判断其运动方向，系统在摄像头视野范围内设置人流量检测线，当行人目标通过人流量检测线时进行识别来统计人流量，这样来实现人流量的统计；
(5)将所获取的图片上的人头用方框进行标注，设置人流量检测线来统计人流量，设当前区域人流数量为X，当前目标区域面积为A，单位面积人流密度为P，则P＝X/A；当出现重叠人头等干扰时，图像采集模块采集人流量设定补偿系数，补偿系数为R，则此时单位面积人流密度为P，则P＝X·R/A；设定当前目标区域容纳人流密度的阈值为M，则P≤M，人流密度一旦超出当前区域范围内人流密度的阈值，报警灯闪烁报警；
主控模块将人流量信息再分别发送至显示模块、二维码扫描模组；
所述显示模块显示当前人流量，所述二维码扫描模组供手机扫描获取当前人流量；
主控模块通过无线通信模块与云服务器相连接通信，云服务器将人流量信息发送至监控终端。
进一步的：所述路灯本体包括灯杆底座、灯杆、LED灯头、光伏板；在灯杆底座内部放有蓄电池，灯杆底座上设有灯杆，灯杆的侧面设置有第一固定支架、第二固定支架，LED灯头连接在第一固定支架上，光伏板连接在第二固定支架上，光伏板给蓄电池充电，电量检测模块与蓄电池连接，电量检测模块将蓄电池电量发送至主控模块。
进一步的：所述报警灯固定在灯杆顶部，摄像头通过第三固定架安装在灯杆上部。
进一步的：所述终端是手机、平板电脑或是PC。
进一步的：所述路灯还与市电连接，所述市电与所述蓄电池并联。
本发明的技术效果是：
本发明本发明利用LED路灯，既满足道路照明需求，又具有人流密度监测报警功能，具有便捷、实用的特点。本发明中通过对路灯的位置，实现了不需要额外增加定位模块，就可以准确的估算人流量以及人流量发生的位置；主要用于公共场所易因人流过于集中而引发的各种突发事件并提供无线通信和报警灯报警功能，便于管理部门及时采取相应的安全措施来防止严重事故发生。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的原理结构图；
图3是本发明的工作流程图；
图4是本发明的人流量统计实现流程图；
图5是本发明的行人目标识别检测图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、灯杆底座，2、灯杆，3、LED灯头，4、第一固定支架，5、报警灯，6、光伏板，7、第二固定支架，8、第三固定支架，9、摄像头，10、主控模块，11、显示模块，12、二维码扫描模组，13、无线通信模块，14、电量检测模块，15、图像采集模块，16、蓄电池，17、智能控制器，18、云服务器，19、终端。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，包括路灯本体和智能控制器，所述智能控制器安装在路灯本体上。
所述路灯本体包括灯杆底座、灯杆、LED灯头、光伏板；在灯杆底座内部放有蓄电池，灯杆底座上设有灯杆，灯杆2的高度可根据本发明应用场地的路面宽度进行调整优化。
灯杆的侧面设置有第一固定支架、第二固定支架，第一固定支架和第二固定支架，可以是与灯杆一体结构，或是通过螺栓固定在顶杆侧面。
LED灯头连接在第一固定支架上，光伏板连接在第二固定支架上，光伏板给蓄电池充电，电量检测模块与蓄电池连接，电量检测模块将蓄电池电量发送至主控模块。所述路灯还与市电连接，所述市电与所述蓄电池并联。正常工作时用市电给LED灯头3和报警灯5供电；在没有市电时，切换到蓄电池16向LED灯头3和报警灯5供电使其发光，以达到道路照明和人流密度监测报警的功能。
所述智能控制器包括主控模块、图像采集模块、报警灯、显示模块、二维码扫描模组、无线通信模块、云服务器；所述报警灯固定在灯杆顶部，摄像头通过第三固定架安装在灯杆上部。
在这里通过摄像头可以采集到人流视频、可以监控路灯的工作状态，云服务器可以生成各种报表，工作人员可以随时查询或是接收云服务器的消息。
所述的图像采集模块为摄像头；所述的图像采集模块将采集到的图像信息传送给主控模块进行分析处理；
所述主控模块对图像信息的处理过程如下：
(1)将视频采集图像做成时序帧图片集；
(2)按照行人特征进行动态建模，并基于混合高斯背景建模的方法来对背景进行动态建模预处理；
(3)然后选取步骤(1)中图片作为输入，分别送入特征提取网络中，提取出两个模态的多尺度特征图，并将提取后的特征依次送入模态加权融合层中进行模态加权融合，再将融合结果送入卷积注意力模块进行注意力机制加强；获得多尺度的加权融合特征图；将多尺度的加权融合特征图依次级联并送入YOLO层完成目标检测任务；
(4)在经过对人头目标的提取和检测之后，采用改进的核相关滤波算法，形成一种尺度自适应的长时核相关滤波算法，实现对人头目标的长时间跟踪并判断其运动方向，系统在摄像头视野范围内设置人流量检测线，当行人目标通过人流量检测线时进行识别来统计人流量，这样来实现人流量的统计；
(5)将所获取的图片上的人头用方框进行标注，设置人流量检测线来统计人流量，设当前区域人流数量为X，当前目标区域面积为A，单位面积人流密度为P，则P＝X/A；当出现重叠人头等干扰时，图像采集模块采集人流量设定补偿系数，补偿系数为R，则此时单位面积人流密度为P，则P＝X·R/A；设定当前目标区域容纳人流密度的阈值为M，则P≤M，人流密度一旦超出当前区域范围内人流密度的阈值，报警灯闪烁报警；
主控模块将人流量信息再分别发送至显示模块、二维码扫描模组；所述显示模块显示当前人流量，所述二维码扫描模组供手机扫描获取当前人流量；主控模块通过无线通信模块与云服务器相连接通信，云服务器将人流量信息发送至监控终端。
所述终端是手机、平板电脑或是PC。当用手机扫描屏幕上的二维码时、云服务器18发出响应，并在手机显示器上显示当前景区各个地点的人流量，并且智能控制器17与云服务器18进行通信，从数据库调取此时最佳游玩路线图，供游客进行选择。
所述的无线通信模块13将监测到的人流密度信息传递给其他路灯(这里通过云服务器实现共享信息)，路灯彼此之间实时共享场地人流量信息，同时还将检测到的人流密度信息传递给现场工作人员的手机端和后台工作人员的监控中心，一旦监测到有异常情况，管理人员将统一调配，制定详细的措施来阻止意外情况发生。
所述的云服务器18与智能控制器17相连接，智能控制器17通过无线通信模块13将摄像头9采集到的监控视频数据上传至云服务器18，云服务器18负责存储上传的监控视频数据并对监控视频数据进行图像处理，这里的处理是将相关人流量信息存储以及发送到相应终端监控，例如PC端、个人手机端19。
另外，通过摄像头9也可以看到LED路灯的故障情况，相应的智能控制器17会将故障信息上传到云服务器18，云服务器18再把相关故障信息发送到监控中心PC端和管理人员手机端19，工作人员接收到故障消息后，可以及时处理故障信息。
通过智能控制器17对图像的处理，景区管理人员可以掌握实时信息，通过当前区域人流量信息做好预防措施同时对危险地区加强管理，同时云服务器18将每天景区人流量信息存储在云端并进行统计、生成报表，方便景区更好的运作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，其特征在于：包括路灯本体和智能控制器，所述智能控制器安装在路灯本体上；
所述智能控制器包括主控模块、图像采集模块、报警灯、显示模块、二维码扫描模组、无线通信模块、云服务器；
所述的图像采集模块为摄像头；所述的图像采集模块将采集到的图像信息传送给主控模块进行分析处理；
所述主控模块对图像信息的处理过程如下：
(1)将视频采集图像做成时序帧图片集；
(2)按照行人特征进行动态建模，并基于混合高斯背景建模的方法来对背景进行动态建模预处理；
(3)然后选取步骤(1)中图片作为输入，分别送入特征提取网络中，提取出两个模态的多尺度特征图，并将提取后的特征依次送入模态加权融合层中进行模态加权融合，再将融合结果送入卷积注意力模块进行注意力机制加强；获得多尺度的加权融合特征图；将多尺度的加权融合特征图依次级联并送入YOLO层完成目标检测任务；
(4)在经过对人头目标的提取和检测之后，采用改进的核相关滤波算法，形成一种尺度自适应的长时核相关滤波算法，实现对人头目标的长时间跟踪并判断其运动方向，系统在摄像头视野范围内设置人流量检测线，当行人目标通过人流量检测线时进行识别来统计人流量，这样来实现人流量的统计；
(5)将所获取的图片上的人头用方框进行标注，设置人流量检测线来统计人流量，设当前区域人流数量为X，当前目标区域面积为A，单位面积人流密度为P，则P＝X/A；当出现重叠人头等干扰时，图像采集模块采集人流量设定补偿系数，补偿系数为R，则此时单位面积人流密度为P，则P＝X·R/A；设定当前目标区域容纳人流密度的阈值为M，则P≤M，人流密度一旦超出当前区域范围内人流密度的阈值，报警灯闪烁报警；
主控模块将人流量信息再分别发送至显示模块、二维码扫描模组；
所述显示模块显示当前人流量，所述二维码扫描模组供手机扫描获取当前人流量；
主控模块通过无线通信模块与云服务器相连接通信，云服务器将人流量信息发送至监控终端。
2.根据权利要求1所述的具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，其特征在于：所述路灯本体包括灯杆底座、灯杆、LED灯头、光伏板；在灯杆底座内部放有蓄电池，灯杆底座上设有灯杆，灯杆的侧面设置有第一固定支架、第二固定支架，LED灯头连接在第一固定支架上，光伏板连接在第二固定支架上，光伏板给蓄电池充电，电量检测模块与蓄电池连接，电量检测模块将蓄电池电量发送至主控模块。
3.根据权利要求1所述的具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，其特征在于：所述报警灯固定在灯杆顶部，摄像头通过第三固定架安装在灯杆上部。
4.根据权利要求1所述的具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，其特征在于：所述终端是手机、平板电脑或是PC。
5.根据权利要求1所述的具有人流密度监测报警功能的智能LED路灯，其特征在于：所述路灯还与市电连接，所述市电与所述蓄电池并联。
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