[发明专利]一种智能交通横道路口的管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能交通横道路口的管理系统，属智能交通控制技术领域。

背景技术：

在郊区，由于人少，公路的某些路口处常常出现没行人过马路但却亮红灯的情况。这时，过往的车辆不得不停下来，司机们焦急的等待着。这不仅浪费了能源、污染了空气，更可能诱发司机闯红灯行为，造成交通事故。为了应对这种状况，在国外出现了人行横道按钮装置，在有行人时，按动按钮，则可以使人行道绿灯亮，车行道红灯亮，保障行人安全通行。但此种设计方案有一个很大的瑕疵，如果在一路段出现多个此种行人按钮路口，会有碍于城市交通的畅通，车辆不得不停下来等待行人的通过。虽然保障了行人的安全，但无法兼顾车道的畅通无阻。鉴于此种情况，智能交通信号灯系统成为一新研究热点。随着城市交通智能化设计理念的提出，此项研究又引起了高度的关注。《国外电子测量技术》杂志2010-11-22作者为吴慎将、李党娟所写的论文”智能交通信号灯控制器的设计”即属于此列。

发明内容

为了达到城市交通智能化的要求，本发明提供了一种智能交通横道路口的管理系统，采用新型设计理念为交通横道路口设置多种状态，通过单片机实现各个状态的判断和转换，以同时兼顾车道畅通和行人安全。

本发明的技术方案如下：

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。

所述的单片机为ATmega16单片机。

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，交通信号灯直接与单片机相连，通过设置单片机I/O口控制其亮灭。

上述的人行道按钮是一种按钮式开关。

一种上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(汽车等运动的物体)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。

一种上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；