基于圖像處理和PLC的交通信號燈控制的措施
引 言
隨著(zhù)人民生活水平的極大提高，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)，汽車(chē)帶給人們極大方便的同時(shí)，也使城市交通問(wèn)題日益嚴重，怎樣在有限的道路條件下，提高車(chē)輛的通行能力，特別是路口的通行效率，已經(jīng)成為全社會(huì )必須面臨的重大課題，現在使用的交通信號燈通常還只是傳統的定時(shí)器模式，通行效率低下，設計研究新型、高效、依據車(chē)流量自動(dòng)調節紅綠燈時(shí)間長(cháng)度的智能交通信號燈已經(jīng)成為社會(huì )的需求。
動(dòng)態(tài)控制的智能交通信號燈關(guān)鍵技術(shù)之一是車(chē)輛檢測，很多學(xué)者、專(zhuān)家曾做過(guò)大量的探索，其中最典型的就是感應線(xiàn)圈式車(chē)輛檢測技術(shù)，這種技術(shù)的核心是在路口道路下面放置感應線(xiàn)圈，通過(guò)的車(chē)輛起鐵芯作用，當有車(chē)輛通過(guò)時(shí)，線(xiàn)圈磁場(chǎng)變化，進(jìn)而引起感應電流的變化，利用電流的變化控制紅綠燈的響應時(shí)間，從而達到智能控制的目的。這種控制雖然靈敏，但是感應線(xiàn)圈極易損壞， 損壞后必須破開(kāi)路面修復，高代價(jià)的同時(shí)更影響交通。近年來(lái)，隨著(zhù)視頻技術(shù)的高速發(fā)展，視頻設備成本的不斷下降，圖像處理技術(shù)的成熟運用，視頻技術(shù)逐漸成為智能交通的新視角，本文在圖像動(dòng)態(tài)目標捕捉的基礎上設計了一種高效、智能的交通信號燈控制系統。
1、應用圖像檢測處理技術(shù)獲取控制信號
傳統的運動(dòng)目標檢測方法有光流法、幀間差分法和背景差分法。背景差分法是目前最常用的一種前景檢測方法，對于本系統，由于只檢測有無(wú)車(chē)輛，不考慮車(chē)輛的具體信息，而且是近距離成像，所以背景差分法能夠滿(mǎn)足系統要求。設定通車(chē)計時(shí)開(kāi)始后出現2 s無(wú)車(chē)則認為待行區無(wú)車(chē)，綠燈進(jìn)入閃爍倒計時(shí)�？刂菩盘栍僧斍皫瑴p去背景參考幀得到的差分圖像經(jīng)閾值二值化后轉換得到。
2、新型交通信號燈控制系統設計
傳統的交通信號燈主要有4種相位，而新型交通信號燈控制系統設計12種相位。
十字路口交通信號燈分布和車(chē)輛待行區規劃如圖4所示，在①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧待行區上方分別安裝攝像設備，進(jìn)行圖像采集，圖像采集分別在東西左轉、東西直行、南北左轉、南北直行定時(shí)器啟動(dòng)后開(kāi)始，定時(shí)器復位后結束。
圖像處理后的控制信號傳送到PLC，進(jìn)而控制信號燈，PLC接線(xiàn)示意圖如圖5所示。設定東西綠燈30 s，東西左轉綠燈20 s，南北綠燈25 s，南北左轉綠燈15 s，所有綠燈閃爍5 s，所有黃燈2 s。
3、結束語(yǔ)
城市汽車(chē)擁堵問(wèn)題已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì )性問(wèn)題，基于圖像處理和PLC的交通信號燈控制系統，能夠充分利用傳統信號燈控制系統中的空等待時(shí)間，提高路口車(chē)輛的通行效率，在一定程度上能夠緩解城市交通壓力。
參考文獻
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