[发明专利]一种人行横道信号灯绿波自适应控制系统及方法

摘要

本发明提出一种人行横道信号灯绿波自适应控制系统及方法，充分利用道路车辆空档时间大于行人过街步行时间的现象，通过人行横道前一段预定的区域的车辆存在状况的检测来控制人行横道信号灯。这种信号灯的控制方法是根据交通流量的动态变化而自动地调整信号灯的控制参数，该控制系统能自动地适应交通流量的变化。在检测人行横道前一定距离内车辆存在状况时，采用了在道路上设置多个被检测区域的技术，来代替真实的物理感应线圈。检测区域的个数、大小、位置可以自己设置，或者通过摄像机标定技术来确定现实道路距离和图像像素间距离之间的关系。

主权项

一种人行横道信号灯自适应控制系统，其特征在于，该系统包括视频采集模块、图像处理模块和信号灯控制模块，视频采集模块实时采集本路段的视频图像信息，图像处理模块的信号输入端与视频采集模块的信号输出端连接，图像处理模块的信号输出端连接信号灯控制模块，系统通过所述实时采集道路的视频图像信息，用图像处理来判断本路段的被检测区域内是否有车，依据被检测区域有车和无车的情况，自适应地控制人行信号灯的工作状况；所述视频采集模块包括采集视频单元和参数设置单元，采集视频单元用于对视频图像进行采集并将视频转换为一帧一帧的图像输出到图像预处理单元中；参数设置单元用于设置被检测区域的范围；所述图像处理模块包括图像预处理单元、图像分割单元、背景建立单元、背景更新单元、车辆提取单元和判断结果单元，图像预处理单元用于将彩色图像转换为灰度图像和对图像进行噪声平滑；图像分割单元首先利用相邻的三帧图像进行对称差分提取出中间帧的背景点和运动车辆的变化区域，然后在背景建立单元中初始化背景，将确定为是背景点的像素作为背景图像，最后在车辆提取单元中利用背景差法从运动车辆的变化区域中提取出运动车辆，在背景更新单元中将运动车辆的变化区域中的显露区作为背景像素更新到背景图像中；判断结果单元用于对当前帧有无车辆的判断；所述信号灯控制模块用于根据图像处理模块发出的被检测区域有车和无车的判断结果，发出两种不同的定时信号，改变交通灯信号，如果被检测区域内无车辆存在，车辆信号灯为红灯，行人信号灯为绿灯，直到被检测区域内出现车辆，如果被检测区域内有车辆存在，车辆信号灯为绿灯，行人信号灯为红灯，直到车辆通行的最大绿灯时间。