[发明专利]一种智能交通横道路口的管理系统

权利要求书

1.一种智能交通横道路口的管理系统，包括计算机图像处理部分和单片机，计算机图像处理部分包括计算机和摄像头，其特征在于摄像头和计算机相连接，计算机通过单片机的串口和单片机相连接，单片机通过其接口和人行道按钮及交通信号灯相连接；所述的摄像头是USB摄像头。

2.如权利要求1所述的一种智能交通横道路口的管理系统，其特征在于所述的单片机为ATmega16单片机。

3.如权利要求1所述的一种智能交通横道路口的管理系统，其特征在于所述的交通信号灯包括车行道交通信号灯和人行横道交通信号灯，车行道交通信号灯为红绿黄三个，人行横道交通信号灯为红绿两个。

4.一种如权利要求1所述管理系统中计算机进行图像处理的方法，步骤如下：

A.USB摄像头对准行车道，采集的视频信息经OpenCV库函数cvCaptureFromCAM以15帧图片一秒读入图像处理系统；

B.用OpenCV库中的cookbook背景学习方法对行车道环境不断学习建模，产生二值化的前景目标图像；

C.使用cvFindContours函数对二值化图中的有效区域进行分割，通过提取各有效区域的形状、大小信息判断出是否有车辆靠近；

D.当识别出有车辆靠近时，调用系统函数，以串口通信方式将该信息发送给单片机。

5.一种如权利要求1所述管理系统中单片机的工作方法，步骤如下：

a.单片机采用内部4MHz振荡器，然后声明中断变量Buffer_Array；

b.延时子函数，以秒为单位进行精确延时；

c.串口初始化，设置UCSRB寄存器，置位RXEN，TXEN和RXCIE位，使接收串口接收和接收中断使能，设置UCSRC寄存器，置位URSEL，UCSZ1和UCSZ0，设置数据格式为8位数据位、1位停止位和不保留校检位，设置UBRRL和UBRRH寄存器，设置波特率为9600，

UBRRL＝(F_CPU/9600/16-1)％256；UBRRH＝(F_CPU/9600/16-1)/256；

d.主函数，设置

DDRB＝0x00；PORTB＝0xFF；

PORTC＝0xFF；DDRC＝0xFF；

DDRD＝0x00；PORTD＝0xFF；

PB口为输入口，设为电阻内部上拉，PC口为输出口，设为电阻内部上拉，PD口为输入口，设为电阻内部上拉，然后设置MCUCR寄存器，MCUCR＝0x08，设为外部中断下降沿产生异步中断请求，设置GICR，置位INT1，开INT1中断，然后开全局中断，开始进入while(1)循环：判断中断变量Buffer_Array的值，如果为31H，则i＝0，如果为32H，则i＝1，对PC口进行数据输出，点亮PC1和PC5控制的交通信号灯，即人行道红灯和车行道绿灯，然后返回判断中断变量Buffer_Array的值，循环执行此流程；式中中断变量Buffer_Array的值由步骤e中给出；

e.USART中断函数，使用单片机的USART串口通信口，接收从计算机传出的数据，单片机自动判断计算机是否传出数据，传出数据，立刻存入UDR寄存器，然后将UDR寄存器的值赋予中断变量Buffer_Array变量，判断计算机是否传出数据，单片机判断传出数据，返回步骤e，没有传出数据，返回步骤d；

f.INT1中断函数，触发通过按下连接单片机的按钮实现，表明为有行人状态，如果触发，则跳出主函数，进入中断函数执行，通过设置PC口的高低电平，确定灯的亮灭，判断此时变量i的值，如果i的值为0，则进入状态S2，立刻人行道红灯灭，车行道绿灯灭，人行道绿灯亮，车行道红灯亮，延时30s，然后车行道黄灯亮，人行道红灯亮，延时5s，然后车行道绿灯亮，人行道红灯亮，退出中断函数，如果i的值不为0，则进入状态S1，车行道绿灯亮，人行道红灯灭，延时20s，然后车行道黄灯亮，人行道红灯亮，延时5s然后人行道绿灯亮，车行道红灯亮，延时30s，然后车行道黄灯亮，人行道红灯亮，延时5s，然后车行道绿灯亮，人行道红灯亮，退出中断函数，返回步骤d。