一种基于视频控制的智能交通灯系统 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN103325263A

(43)申请公布日2013.09.25

(21)申请号CN201310249216.7

(22)申请日2013.06.22

(71)申请人太仓博天网络科技有限公司

地址215400江苏省苏州市太仓市经济开发区北京西路6号

(72)发明人苏淳

(74)专利代理机构江苏致邦律师事务所

代理人陈臣

(51)Int.CI

G08G1/08

G05B19/05

G05B19/042

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于视频控制的智能交通灯系

统

(57)摘要

一种基于视频控制的智能交通灯系

统，该系统以自动视频监控技术为核心，

以实时单点自适应控制为基本目的，以网

络集中控制为扩展目标，来完成对不同时

段不同类型车流的智能自动控制，该系统

包括：视频采集模块，以FPGA为核心，

其高速并行的逻辑运算能力用于控制

CMOS图像传感器的时序，并高效地存储

和传输图像数据；图像处理模块，以DSP

为核心，其丰富的硬件运算部件和加强的

CPU多总线结构用来实时处理图像数据、

分析交通流量状态；控制模块，由软件控

制算法和DSP端口组成，这种预留的控制

接口外接上不同的驱动电路即可控制不同

规格的信号灯。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于视频控制的智能交通灯系统,该系统以自动视频监控技术为核心,以实时

单点自适应控制为基本目的,以网络集中控制为扩展目标,来完成对不同时段不同类

型车流的智能自动控制,该系统包括:

视频采集模块,以FPGA为核心,其高速并行的逻辑运算能力用于控制CMOS图像传

感器的时序,并高效地存储和传输图像数据;

图像处理模块,以DSP为核心,其丰富的硬件运算部件和加强的CPU多总线结构用

来实时处理图像数据、分析交通流量状态;

控制模块,由软件控制算法和DSP端口组成,这种预留的控制接口外接上不同的驱动

电路即可控制不同规格的信号灯。

2.根据权利要求1所述的一种基于视频控制的智能交通灯系统,其特征是,所述该视

频采集模块CMOS图像传感器OV7660的控制信号端和数据信号端直接与FPGA

相连,通过近400个状态机精确完成OV7660各类指令的时序操作,为了协调各模块

的处理速率,采集过程以帧为单位对图像数据进行缓存,在SDRAM中开辟缓存空间

存储当前帧和前一帧,在当前帧写入的时候进行前一帧读取。

3.根据权利要求1所述的一种基于视频控制的智能交通灯系统,其特征是,所述图像

处理模块采用均值法获取初始背景图像,利用卡尔曼滤波原理建立背景模型,OTSU

算法进行图像的二值化分割。

4.根据权利要求1所述的一种基于视频控制的智能交通灯系统,其特征是,所述图像

处理模块执行下列步骤:

(1)帧灰度化,DSP从双口RAM中读到16位RGB565格式的彩色图像数据,为了提

高图像处理的速度同时保留图像的大部分细节,可以提取图像中的亮度信息,将图像

转换为YUV格式,其中亮度信息:

;

(2)去噪,本系统采用

滑动窗口中值滤波进行去噪处理,其去噪效果明显且能较好保存图像边缘,将

的数据序列分为3组分别排序,获得最大值组、中值组、最小值组,然后在最大值组

的最小值、中值组的中值和最小值组的最大值3个值中取中值,结果即为序列的中

值;

(3)背景提取与更新,本系统采用卡尔曼滤波思想建立背景模型,提取和更新背景;

(4)前景提取及增强,采用OTSU方法进行自适应阈值分割,同