一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及照明工程技术领域，特别涉及一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，包括车流信息识别系统、数据传输模块、云计算主控服务器、链路信息通讯模块和隧道照明智能调光系统；所述车流信息识别系统用于识别车辆,检测车流密度、车速、跟车距离等车流信息；所述数据传输模块连接所述车流信息识别系统、所述云计算主控服务器、所述链路信息通讯模块和所述隧道照明智能调光系统；其有益效果为：本发明专利技术的控制系统设计引入机器视觉、云计算等新型技术，具备快速响应、实时信息传输等特点，便于工程应用，适用范围广，可靠性高，针对性强，交通智慧化程度高。交通智慧化程度高。交通智慧化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统


[0001]本专利技术涉及照明工程
，特别涉及一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统。

技术介绍

[0002]随着我国综合交通运输体系的不断建成，全国公路里程已达到484.65万公里，其中公路隧道里程数也不断增长，隧道照明对于交通安全的影响巨大。目前，我国大部分隧道照明的控制模式比较固定，控制技术较为简单，现有的此类控制方式较难实现隧道照明的实时调节，灵活性较差，往往造成“无效照明”和“过度照明”，能耗巨大，电能浪费现象及其严重。
[0003]当前，对于公路隧道的照明优化方面，现有的技术通常从选择绿色节能照明光源、合理设计灯具布置、采用节电设备、优化照明能源结构等方面入手。其中，智能照明控制技术中多使用普通照明调光方式，通过传统传感器识别车辆，获取隧道内外的环境参量从而调整隧道照明光强，但是此类传感器(如红外传感器、地磁检测器)对于工作环境的要求较高，车辆检测的效率较低，根据车流量进行隧道照明调节的实时性效果较差。因此，隧道照明智能控制系统的发展应当引入新型的理论和技术，积极响应国家“加快推进低碳交通运输体系建设”的号召，不断提升公路隧道照明系统的能源利用效率，持续降低电能消耗，建设“资源节约型、环境友好型”公路交通体系。
[0004]随着人工智能领域的不断延伸和技术提高，机器视觉作为其重要分支得到了长足的发展。机器视觉系统能够通过机器视觉产品，将检测目标转换为图像信号发送至图像处理系统，然后分析被摄目标的形态信息，通过计算提取目标形态特征，从而得到判别结果进行现场设备的行为控制。云计算技术能够通过网络“云”达到实时的数据分发和实时的数据计算，提供快速安全的计算、数据存储等服务。云服务的应用场景宽泛，可以突破时间和空间的界限，可以将网络模式进行灵活部署、动态扩展。本专利技术引入“机器视觉”和“云计算”两种新型技术，可以达到对交通车流的智能识别、实时监测，将车流信息与隧道照明调节有机结合为统一的控制调节系统，从而提高公路交通的智慧化程度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对高速公路隧道照明设备长期全照明，隧道照明设备无法及时实现调光控制的问题，提供一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，该控制系统围绕隧道照明智能调光需求进行设计，在传统的LED照明控制技术基础上，采用视觉识别与多类型传感器相配合的信息采集模块，接入智慧交通系统，具备链路信息传输功能与智能调光算法，能够根据公路隧道的内外环境变化与当前的通车状况进行实时调光，在满足当前照明需求的同时，大幅降低公路隧道不必要的照明能耗。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，其特征在于：包括车流信息识别系统1、数据传输模块2、云计算主控服务器3、链路信息通讯模块4和隧道照明智能调光系统5；所述车流信息识别系统1用于识别车辆,检测车流密度、车速、跟车距离等车流信息；所述数据传输模块2连接所述车流信息识别系统1、所述云计算主控服务器3、所述链路信息通讯模块4和所述隧道照明智能调光系统5，所述数据传输模块2用于接收所述车流信息识别系统1获取到的车流信息，并将车流信息分发至所述云计算主控服务器3、所述链路信息通讯模块4和所述隧道照明智能调光系统5；所述云计算主控服务器3用于接收、存储、分析、计算所述数据传输模块2上传的车流信息和所述隧道照明智能调光系统5反馈的智能调光结果，并将计算所得的调光指令直接发送至所述隧道照明智能调光系统5；所述链路信息通讯模块4分为大链路模块401和小链路模块402，所述大链路模块401连接所述车流信息识别系统1、所述数据传输模块2、所述云计算主控服务器3和所述隧道照明智能调光系统5，所述大链路模块401将所述车流信息识别系统1、所述数据传输模块2、所述云计算主控服务器3和所述隧道照明智能调光系统5接入统一的通讯网，实现信息实时互传，可以保障数据传输的及时性和可靠性；所述隧道照明智能调光系统5用于隧道照明的实时调节和信息反馈。
[0008]优选地，所述车流信息识别系统1包括车辆检测模块101和传感器集成模块102；所述车辆检测模块101安装在隧道入口段的交通节点，配有工业级车辆检测摄像头；所述传感器集成模块102高度集成了传统传感器，包含红外检测传感器、光强传感器、温度传感器、湿度传感器，具备夜间红外检测，隧道外光强检测、温湿度监测等功能。
[0009]优选地，所述车辆检测模块101搭载视觉识别程序，内置可升级的车辆Haar特征数据集，基于OpenCV程序库可对车辆进行初步识别并检测其当前车速。
[0010]优选地，所述数据传输模块2安装在公路隧道的不同交通节点处，所述数据传输模块2针对公路信息传输，在现有的公路无线通讯基站基础上进行设计。
[0011]优选地，所述云计算主控服务器3可以将实时的将交通信息分发至高速公路交通信息中心，也可以上传至到有关交通管制部门，可以部署到商业云服务器，也可以交由交通信息中心搭建，运行车流信息分析程序和智能调光算法；车流信息分析程序基于交通数据，通过大数据分析和深度学习，不断训练高速公路交通模型，将提取到的车流特征传至智能调光算法，得到调光结果并将调光指令发送到隧道照明驱动端，从而进行智能调光。
[0012]优选地，所述隧道照明智能调光系统5包括调光控制终端501、LED照明驱动模块502和调光信息通讯模块503，所述调光信息通讯模块503连接所述调光控制终端501和所述LED照明驱动模块502，用于两者的通讯联系。
[0013]优选地，所述隧道照明智能调光系统5安装在隧道处，其中，所述调光控制终端501安装在隧道入口处，所述LED照明驱动模块502安装在隧道内部，所述调光控制终端501和LED照明驱动模块502接入隧道照明灯具。
[0014]优选地，所述调光控制终端501用于实时接收所述数据传输模块2发出的车流信息和所述云计算主控服务器3发出的调光指令，可以控制LED照明设备实现无级调光；所述LED照明驱动模块502连接隧道照明灯具，能够接收调光控制终端501传输的信号控制LED照明灯具的照明输出。
[0015]优选地，所述隧道照明智能调光系统5分为“段
‑
档”复合控制，依照隧道照明设计
准则和照明需求，将整段隧道照明分为三段进行分段调光：“入口段加过渡段”、“中间段”和“出口段”；分段调光过程中，按照调光指令将LED照明设备进行集群控制，每部分的LED灯使用分档调光，可以实现根据车流变化而进行实时控制的无级调光。
[0016]优选地，所述大链路模块401将不同的设备分为链路节点，每个节点的信息可以通过“报错信息主动上传”、“状态信息问答式传输”等不同方式进行汇总传输；所述小链路模块402是指隧道内的照明设备组成的调光链路，所述LED照明驱动模块502按照行车方向依次编组，可以顺序传递调光指令，每个LED集群控制端可以不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，其特征在于：包括车流信息识别系统(1)、数据传输模块(2)、云计算主控服务器(3)、链路信息通讯模块(4)和隧道照明智能调光系统(5)；所述车流信息识别系统(1)用于识别车辆,检测车流密度、车速、跟车距离等车流信息；所述数据传输模块(2)连接所述车流信息识别系统(1)、所述云计算主控服务器(3)、所述链路信息通讯模块(4)和所述隧道照明智能调光系统(5)，所述数据传输模块(2)用于接收所述车流信息识别系统(1)获取到的车流信息，并将车流信息分发至所述云计算主控服务器(3)、所述链路信息通讯模块(4)和所述隧道照明智能调光系统(5)；所述云计算主控服务器(3)用于接收、存储、分析、计算所述数据传输模块(2)上传的车流信息和所述隧道照明智能调光系统(5)反馈的智能调光结果，并将计算所得的调光指令直接发送至所述隧道照明智能调光系统(5)；所述链路信息通讯模块(4)分为大链路模块(401)和小链路模块(402)，所述大链路模块(401)连接所述车流信息识别系统(1)、所述数据传输模块(2)、所述云计算主控服务器(3)和所述隧道照明智能调光系统(5)，所述大链路模块(401)将所述车流信息识别系统(1)、所述数据传输模块(2)、所述云计算主控服务器(3)和所述隧道照明智能调光系统(5)接入统一的通讯网，实现信息实时互传，可以保障数据传输的及时性和可靠性；所述隧道照明智能调光系统(5)用于隧道照明的实时调节和信息反馈。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，其特征在于：所述车流信息识别系统(1)包括车辆检测模块(101)和传感器集成模块(102)；所述车辆检测模块(101)安装在隧道入口段的交通节点，配有工业级车辆检测摄像头；所述传感器集成模块(102)高度集成了传统传感器，包含红外检测传感器、光强传感器、温度传感器、湿度传感器，具备夜间红外检测，隧道外光强检测、温湿度监测等功能。3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，其特征在于：所述车辆检测模块(101)搭载视觉识别程序，内置可升级的车辆Haar特征数据集，基于OpenCV程序库可对车辆进行初步识别并检测其当前车速。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，其特征在于：所述数据传输模块(2)安装在公路隧道的不同交通节点处，所述数据传输模块(2)针对公路信息传输，在现有的公路无线通讯基站基础上进行设计。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉识别车流特征的云计算隧道照明智能控制系统，其特征在于：所述云计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵永智，李念，岳彪，王果，张雁鹏，张振海，张鑫，林俊亭，左静，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：