【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及交通信號(hào)燈，具體為一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控是通過安裝在交叉口的攝像頭系統(tǒng)，利用圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)時(shí)識(shí)別和分析交通信號(hào)燈的狀態(tài)（如紅燈、綠燈或黃燈），以確保其正常工作并及時(shí)檢測故障。這種監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有助于提高交通管理效率，降低交通事故的發(fā)生率，確保交通流暢。此外，它還能夠?yàn)榻煌ü芾聿块T提供數(shù)據(jù)支持，以優(yōu)化交通信號(hào)配時(shí)和規(guī)劃，提升整體交通安全和出行體驗(yàn)。
2、然而現(xiàn)有的系統(tǒng)無法進(jìn)行智能分析意味著對(duì)異常情況的響應(yīng)變得緩慢，難以實(shí)現(xiàn)有效的資源配置，帶來管理成本的上升，且在強(qiáng)烈的陽光或其他光源直射攝像頭時(shí)，可能會(huì)造成過度曝光、眩光或者圖像模糊，從而影響監(jiān)控效果和細(xì)節(jié)捕捉針對(duì)上述問題，專利技術(shù)人提出一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法用于解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決系統(tǒng)缺乏智能分析，導(dǎo)致對(duì)異常情況響應(yīng)慢且資源配置不當(dāng)，增加管理成本。同時(shí)，強(qiáng)光直射攝像頭會(huì)造成圖像過曝和模糊，影響監(jiān)控效果的問題；本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括以下步驟：
3、s1、系統(tǒng)架構(gòu)：包括硬件設(shè)備與軟件功能；
4、s2、系統(tǒng)功能：包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、狀態(tài)識(shí)別、故障檢測與數(shù)據(jù)記錄；
5、s3、工作流程：包括攝像頭安裝
6、s4、技術(shù)實(shí)現(xiàn)：圖像處理和識(shí)別、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與通信；
7、s5、應(yīng)用場景：城市交通監(jiān)控與快速故障檢測。
8、s1中的硬件設(shè)備包括攝像頭、運(yùn)算平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)模塊；
9、s1中的軟件功能包括圖像處理庫、機(jī)器學(xué)習(xí)模型與數(shù)據(jù)記錄功能；
10、攝像頭：用于實(shí)時(shí)拍攝交通信號(hào)燈，推薦使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭；
11、運(yùn)算平臺(tái)：可以使用普通pc或邊緣計(jì)算設(shè)備，配備基本的圖像處理能力；
12、網(wǎng)絡(luò)模塊：確保攝像頭能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，可以使用wi-fi或5g網(wǎng)絡(luò)；
13、圖像處理庫：利用opencv處理圖像；
14、機(jī)器學(xué)習(xí)模型：使用簡單的深度學(xué)習(xí)模型（如tensorflow?lite）進(jìn)行信號(hào)燈狀態(tài)識(shí)別；
15、數(shù)據(jù)記錄功能：使用csv文件或簡單數(shù)據(jù)庫（如sqlite）存儲(chǔ)狀態(tài)記錄。
16、s2中的實(shí)時(shí)監(jiān)控：采集信號(hào)燈圖像并進(jìn)行處理采集信號(hào)燈圖像并進(jìn)行處理；
17、s2中的狀態(tài)識(shí)別：自動(dòng)識(shí)別信號(hào)燈的狀態(tài)（紅燈、黃燈、綠燈）；
18、s2中的故障檢測：檢測信號(hào)燈是否正常工作，若出現(xiàn)異常狀態(tài)則記錄并報(bào)警；
19、s2中的數(shù)據(jù)記錄：將每一輪檢測到的信號(hào)燈狀態(tài)記錄在本地文件或數(shù)據(jù)庫中；
20、s3中的攝像頭安裝：在交通信號(hào)燈附近安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭；
21、s3中的數(shù)據(jù)采集：攝像頭定時(shí)拍攝信號(hào)燈圖像；
22、s3中的圖像處理：使用opencv對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理（如去噪和調(diào)整亮度）；
23、s3中的狀態(tài)識(shí)別：通過簡單的深度學(xué)習(xí)模型識(shí)別信號(hào)燈狀態(tài)；
24、s3中的信息記錄：將識(shí)別結(jié)果及時(shí)間戳存儲(chǔ)到csv文件或sqlite數(shù)據(jù)庫；
25、s3中的故障報(bào)警：若發(fā)現(xiàn)信號(hào)燈狀態(tài)異常，記錄異常狀態(tài)并通過簡單的通知（如郵件或消息推送）告知管理人員；
26、s4中的圖像處理和識(shí)別：使用opencv進(jìn)行圖像去噪、調(diào)整和特征提取，將訓(xùn)練好的模型（如cnn）應(yīng)用于信號(hào)燈狀態(tài)識(shí)別；
27、s4中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：使用csv文件或sqlite數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)記錄，以便于后期查詢和分析；
28、s4中的通信：能夠通過http?post請(qǐng)求將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，或通過簡單的本地文件存儲(chǔ)；
29、s5中的城市交通監(jiān)控：適用于小范圍交通信號(hào)燈監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題；
30、s5中的快速故障檢測：有效減少人工巡檢的需求，提高交通信號(hào)燈的管理效率。
31、一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括攝像頭，所述攝像頭包括機(jī)身，所述機(jī)身頂端安裝有遮陽罩，所述機(jī)身側(cè)面安裝有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括安裝架，所述安裝架轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)身外側(cè)，所述安裝架頂端安裝有防護(hù)機(jī)構(gòu)，所述防護(hù)機(jī)構(gòu)底端安裝有連接機(jī)構(gòu)。
32、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸共有兩個(gè)，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)身兩側(cè)，所述機(jī)身外側(cè)安裝有調(diào)節(jié)盒，其中一個(gè)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)在調(diào)節(jié)盒內(nèi)，所述調(diào)節(jié)盒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)有蝸桿，位于調(diào)節(jié)盒一側(cè)所述轉(zhuǎn)軸外側(cè)固定套設(shè)有蝸輪，所述蝸桿與蝸輪相互嚙合，所述調(diào)節(jié)盒內(nèi)安裝有一號(hào)電機(jī)，所述一號(hào)電機(jī)輸出端貫穿插設(shè)在調(diào)節(jié)盒內(nèi)并與蝸桿固定連接，所述安裝架頂端固定設(shè)有呈對(duì)稱分布的固定架，所述固定架內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有螺紋桿，所述螺紋桿外側(cè)螺紋套設(shè)有螺紋滑塊，所述螺紋滑塊底端與安裝架底端貼合，兩個(gè)所述螺紋滑塊兩側(cè)分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有連接板，四個(gè)所述連接板遠(yuǎn)離螺紋滑塊的一端與遮陽罩底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩個(gè)所述固定架外側(cè)安裝有二號(hào)電機(jī)，所述二號(hào)電機(jī)輸出軸端部貫穿插設(shè)在固定架內(nèi)并與螺紋桿固定連接。
33、一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)所用的方法，包括以下步驟：
34、步驟一、環(huán)境準(zhǔn)備：安裝必要的軟件包，包括opencv、tensorflow/pytorch和其他依賴庫；
35、步驟二、攝像頭連接與視頻流獲取：從網(wǎng)絡(luò)攝像頭獲取視頻流，例如使用opencv的videocapture類；
36、步驟三、圖像采集與處理：定期捕獲圖像，并對(duì)每幀圖像進(jìn)行預(yù)處理；
37、步驟四、信號(hào)燈狀態(tài)識(shí)別：采用預(yù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行信號(hào)燈狀態(tài)分類，可以使用transfer?learning的方法來簡化模型訓(xùn)練，將捕獲的圖像傳入模型進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別；
38、步驟五、故障檢測與報(bào)警：根據(jù)識(shí)別結(jié)果判斷交通信號(hào)燈是否有異常，如果發(fā)生異常，記錄下來并使用郵件或短信通知管理人員；
39、步驟六、數(shù)據(jù)記錄：將每次檢測結(jié)果、時(shí)間戳和狀態(tài)記錄到csv文件中；
40、步驟七、循環(huán)執(zhí)行：將以上流程放入循環(huán)中，定時(shí)執(zhí)行圖像采集與處理；
41、步驟八、系統(tǒng)結(jié)束與資源釋放：系統(tǒng)結(jié)束與資源釋放。
42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：
43、1、本專利技術(shù)通過高質(zhì)量的圖像捕捉和實(shí)時(shí)監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于安全監(jiān)控、交通管理和智能分析等領(lǐng)域，有效提升了場所的安全性和管理效率。其集成的智能功能，如人臉識(shí)別和行為分析，不僅支持異常情況即時(shí)報(bào)警，還能優(yōu)化資源配置。此外，靈活的安裝方式和遠(yuǎn)程維護(hù)能力，使得攝像頭系統(tǒng)能夠滿足多樣化的用戶需求，并通過友好的操作界面增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，推動(dòng)社會(huì)的智能化與安全化發(fā)展；
44、2、本專利技術(shù)中通過設(shè)置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以對(duì)遮陽罩進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
6.如權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括攝像頭，其特征在于：所述攝像頭包括機(jī)身（1），所述機(jī)身（1）頂端安裝有遮陽罩（101），所述機(jī)身（1）側(cè)面安裝有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2），所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）包括安裝架（202），所述安裝架（202）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)身（1）外側(cè)，所述安裝架（202）頂端安裝有防護(hù)機(jī)構(gòu)（3），所述防護(hù)機(jī)構(gòu)（3）底端安裝有連接機(jī)構(gòu)（4）。
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）包轉(zhuǎn)軸（201），所述轉(zhuǎn)軸（201）共有兩個(gè)，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)軸（201）
8.如權(quán)利要求6所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述安裝架（202）頂端固定設(shè)有呈對(duì)稱分布的固定架（301），所述固定架（301）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有螺紋桿（302），所述螺紋桿（302）外側(cè)螺紋套設(shè)有螺紋滑塊（303），所述螺紋滑塊（303）底端與安裝架（202）底端貼合，兩個(gè)所述螺紋滑塊（303）兩側(cè)分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有連接板（304），四個(gè)所述連接板（304）遠(yuǎn)離螺紋滑塊（303）的一端與遮陽罩（101）底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，兩個(gè)所述固定架（301）外側(cè)安裝有二號(hào)電機(jī)（305），所述二號(hào)電機(jī)（305）輸出軸端部貫穿插設(shè)在固定架（301）內(nèi)并與螺紋桿（302）固定連接。
9.如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)所用的方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：
6.如權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，包括攝像頭，其特征在于：所述攝像頭包括機(jī)身（1），所述機(jī)身（1）頂端安裝有遮陽罩（101），所述機(jī)身（1）側(cè)面安裝有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2），所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）包括安裝架（202），所述安裝架（202）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)身（1）外側(cè)，所述安裝架（202）頂端安裝有防護(hù)機(jī)構(gòu)（3），所述防護(hù)機(jī)構(gòu)（3）底端安裝有連接機(jī)構(gòu)（4）。
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）包轉(zhuǎn)軸（201），所述轉(zhuǎn)軸（201）共有兩個(gè)，兩個(gè)所述轉(zhuǎn)軸（201）分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在機(jī)身（1）兩側(cè)，所述機(jī)身（1）外側(cè)安裝有調(diào)節(jié)盒（203），其中...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬曉燁，王峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南通博遠(yuǎn)智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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