一種具備汽車遠光燈檢測功能的交通信號控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通信號控制設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種具備汽車遠光燈檢測功能的交通信號控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]《道路交通安全法》第四十八條規(guī)定，通過有交通信號控制的交叉路口，轉(zhuǎn)彎時不能使用遠光燈。在國內(nèi)城市，由于汽車不按照規(guī)定使用遠光燈導(dǎo)致人員傷亡事故屢有發(fā)生。據(jù)初步估計，超三成夜間交通事故的罪魁禍?zhǔn)资沁`法使用遠光燈所致，因此杜絕遠光燈違法使用的交通違法事件已刻不容緩。目前交叉口傳統(tǒng)的交通信號控制機僅僅能提供交通信號控制和視頻監(jiān)控，并不具備遠光燈檢測的功能，因此無法對違法使用遠光燈的行為進行遏制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具備汽車遠光燈檢測功能的交通信號控制系統(tǒng)，以克服目前交通信號控制機無遏制違法使用遠光燈行為的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種具備汽車遠光燈檢測功能的交通信號控制系統(tǒng)，包括:
[0006]監(jiān)控攝像頭:與主控模塊連接，用于采集交叉路口的視頻信息，并發(fā)送給主控模塊；
[0007]驅(qū)動模塊:與主控模塊通過CAN總線連接；
[0008]主控模塊:用于控制驅(qū)動模塊驅(qū)動外部紅綠黃燈交替工作，同時，根據(jù)監(jiān)控攝像頭采集的視頻信息，提取視頻信息的每幀圖像，并對每一幀圖像依次進行遠光燈檢測，若連續(xù)多幀圖像被判定為遠光燈，則保留該多幀圖像所對應(yīng)的視頻信息，然后提取該對應(yīng)的視頻信息中的車牌號信息和顏色信息，上傳至后端服務(wù)器，作為交警處罰和教育的依據(jù)。
[0009]主控模塊中，對每一幀圖像進行遠光燈檢測的方法，包括以下步驟:
[0010]步驟SlOl:對每一幀圖像進行二值化處理，并提取車前燈團塊，然后再對車前燈團塊圖像進行投影處理；
[0011]步驟S102:將步驟SlOl提取的車前燈團塊大小與設(shè)定的車前燈團塊大小閾值進行比較；對于大于設(shè)定閾值的，對車前燈團塊進行Laplace變換處理，得出特征尺度大??；對于小于設(shè)定閾值的，判定為非遠光燈，并返回步驟S101，繼續(xù)下一幀圖像的處理；
[0012]步驟S103:將步驟S102得出的特征尺度大小與設(shè)定的特征尺度閾值進行比較；對于大于設(shè)定閾值的，計算車前燈團塊周邊的衍射特征大小；對于小于設(shè)定閾值的，判定為非遠光燈，并返回步驟S101，繼續(xù)下一幀圖像的處理；
[0013]步驟S104:將步驟S103得出的衍射特征大小與設(shè)定的衍射特征閾值進行比較，對于大于閾值的，判定為遠光燈，對于小于閾值的，判定為非遠光燈，并返回步驟SlOl，繼續(xù)下一幀圖像的處理。
[0014]所述步驟SlOl中，對圖像進行二值化處理后，再進行初始濾波和消除噪聲處理，然后提取車前燈團塊。
[0015]主控模塊中，所述提取視頻中的車牌號信息和顏色信息的方法，包括以下步驟:
[0016]步驟S201:顏色識別:建立車輛顏色特征值數(shù)據(jù)庫，提取判定為遠光燈的車前燈團塊所對應(yīng)的整車團塊，去除背景噪聲后，獲得違規(guī)車輛圖像，提取違規(guī)車輛圖像的顏色特征值，與車輛顏色特征值數(shù)據(jù)庫中的車輛顏色數(shù)據(jù)比對，獲得車輛顏色信息；
[0017]步驟S202:定位車牌區(qū)域:將違規(guī)車輛圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，利用中值濾波方法對灰度圖像進行預(yù)處理，獲得預(yù)處理圖像，再利用二值化處理和形態(tài)學(xué)處理方法，從預(yù)處理圖像中定位出車牌區(qū)域；
[0018]步驟S203:車牌傾斜矯正:對定位的車牌區(qū)域進行旋轉(zhuǎn)矯正和去邊緣處理，得到處理后車牌區(qū)域；
[0019]步驟S204:字符分割:采用垂直投影法，對處理后車牌區(qū)域進行字符分割處理，得到7個字符塊，去除每個字符塊中上下左右邊界處像素點的像素值恒定的條帶，得到緊縮后的字符塊，并將緊縮后的字符塊利用插值方法縮放至寬為H/2個像素點、高為H個像素點，得到待識別的字符塊；
[0020]步驟S205:字符識別:建立字符樣本數(shù)據(jù)庫，將待識別的字符塊與字符樣本數(shù)據(jù)庫對比，進行字符識別，并輸出識別結(jié)果。
[0021]上述步驟S205中，建立字符樣本數(shù)據(jù)庫的方法，包括以下步驟:
[0022]步驟S301:采集車牌樣本圖像，將車牌樣本圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，利用中值濾波方法對該灰度圖像進行預(yù)處理；
[0023]步驟S302:將步驟S301預(yù)處理后的圖像進行去邊緣處理；
[0024]步驟S303:采用垂直投影法將步驟S302去邊緣處理后的圖像進行字符分隔處理，得到7個字符塊，去除每個字符塊中上下左右邊界處像素點的像素值恒定的條帶，得到緊縮后的字符塊，將緊縮后的樣品字符塊利用插值方法縮放至寬為H/2個像素點、高為H個像素點，得到樣本字符塊，將樣本字符塊與其實際字符數(shù)字匹配，建立字符樣本數(shù)據(jù)庫。
[0025]所述驅(qū)動模塊包括主驅(qū)動電路、繼電器和黃閃驅(qū)動電路，所述黃閃驅(qū)動電路和主驅(qū)動電路的CAN總線接口同時連接至主控模塊的CAN總線接口，所述黃閃驅(qū)動電路的信號控制端通過繼電器連接至主驅(qū)動電路的使能端，所述主驅(qū)動電路包括三個信號輸出端，分別連接至交通信號燈的紅綠黃燈，所述黃閃驅(qū)動電路的信號輸出端連接至交通信號燈的黃燈。
[0026]所述驅(qū)動模塊還包括若干隔離電路，所述主驅(qū)動電路的三個信號輸出端分別通過三個隔離電路與交通信號燈的紅綠黃燈連接，所述黃閃驅(qū)動電路的信號輸出端通過另一隔離電路與交通信號燈的黃燈連接。
[0027]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供的一種具備汽車遠光燈檢測功能的交通信號控制系統(tǒng)，該交通信號控制系統(tǒng)能夠?qū)νㄟ^交叉口的車輛進行違法使用遠光燈的駕駛車輛的車牌和顏色信息進行自動識別，并發(fā)布處罰通知信息，能夠很好地起到警告及遏制違法使用汽車遠光燈的行為，也減少了交通事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的交通信號控制機的整體電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖2為遠光燈檢測方法流程圖；
[0030]圖3為提取視頻中的車牌號信息和顏色信息的方法流程圖；
[0031]圖4為建立字符樣本數(shù)據(jù)庫的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0033]實施例1
[0034]本發(fā)明提供了一種具備汽車遠光燈檢測功能的交通信號控制系統(tǒng)，具有如圖1?4所述的結(jié)構(gòu)，包括:
[0035]監(jiān)控攝像頭:與主控模塊連接，用于采集交叉路口的視頻信息，并發(fā)送給主控模塊；
[0036]驅(qū)動模塊:包括主驅(qū)動電路、繼電器、黃閃驅(qū)動電路和若干光電耦合隔離電路，所述主驅(qū)動電路和黃閃驅(qū)動電路均由STM32F103芯片及其外圍電路組成，所述光電耦合隔離電路為美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的型號為M0C3061的光電耦合器，所述主驅(qū)動電路和黃閃驅(qū)動電路的STM32F103芯片的CAN總線接口同時連接至主控模塊的EM9281-ARM9芯片的CAN總線接口，所述黃閃驅(qū)動電路的STM32F103芯片的一通用I/O接口通過繼電器連接至主驅(qū)動電路的STM32F103芯片的使能端，所述主驅(qū)動電路的STM32F103芯片的三個通用I/O接口分別通過三個M0C3061光電耦合器連接至交通信號燈的紅綠黃燈，控制紅綠黃燈交替工作，所述黃閃驅(qū)動電路的STM32F103芯片的另一通用I/O接口通過另一 M0C3061光電耦合器連接至交通信號燈的黃燈。
[0037]主控模塊:用于控制驅(qū)動模塊驅(qū)動外部紅綠黃燈交替工作，同時，根據(jù)監(jiān)控攝像頭采集的視頻信息，提取視頻信息的每幀圖像，并對每一幀圖像依次進行遠光燈檢測，若連續(xù)多幀圖像被判定為遠光燈，則保留該多幀圖像所對應(yīng)的視頻信息，然后提取該對應(yīng)的視頻信息中的車牌號信息和顏色信息，上傳至后端服務(wù)器，作為交警處罰和教育的依據(jù)。
[0038]如圖2所示，主控模塊中，對每一幀圖像進行遠光燈檢測的方法，包括以下步驟:
[0039]步驟SlOl:對每一幀圖像進行二值化處理，并進行初始濾波和消除噪聲處理，然后提取車前燈團塊，對車前燈團塊圖像進行投影處理；
[0040]步驟S102:將步驟SlOl提取的車前燈團塊大小與設(shè)