CN105764217A - 基于红外热成像的智能道路照明***及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于红外热成像的智能道路照明***及其实现方法。包括红外热成像探测分析装置、数据处理装置、亮度调节控制模块、网络传输装置、光源装置；所述红外热成像探测分析装置用于探测路面宽度、现场的人流量、车流量信息，并进行初步处理后传输给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息进行进一步处理，而后传输给亮度调节控制模块，进而亮度调节控制模块通过网络传输装置对光源装置进行控制，实现道路智能照明；所述数据处理装置还将处理后的信息传输给一监控中心，所述监控中心通过分析人流量、车流量情况，将数据传输给远程设备。本发明通过红外热成像实现对道路照明***的智能控制，避免了在能见度低的环境中无法监测的不足，提高了监测的准确度。

Description

基于红外热成像的智能道路照明***及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种道路照明***，特别是一种基于红外热成像的智能道路照明***及其实现方法。

背景技术

道路照明***在交通事业上起着一定的安全作用。传统的道路照明***仅仅起着照明作用，而且长时间点亮，非常耗能。现今车辆日益增多，道路交通情况成了人们出行前必关注的消息；车辆违规的现象也越来越多，在许多管控不到的路段司机都存在侥幸心理，往往成了事故多发路段。在环境日益恶化的今天，天气变化多端，常有能见度低的天气出现，目前的监控设备在这样的天气中往往无能为力。而如今的红外高清镜头已经可应用于日夜切换、透雾、激光夜视等场景中。采用红外镜头能够实现白天夜晚全天监测道路情况，调节照明***的亮度，达到节能效果；近红外光波长较长，使红外光可绕射微小颗粒，实现透雾目的，再配合镀膜增透技术，透雾镜头在能见度低的情况下也能全天候监控；激光是一种能量高度集中的单色光，故利用红外激光可实现远距离夜视监控。现今制冷式热成像仪能使热噪声的信号低于成像信号，达到很好的成像质量。相比之下，普通摄像机在夜晚和能见度较低的天气中的摄影效果明显下降，而且监控距离短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外热成像的智能道路照明***及其实现方法，本发明通过红外热成像探测分析装置获取道路事物热成像信息，从而对道路照明***进行控制，避免了在能见度低的环境中无法监测的不足，提高了监测的准确度。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于红外热成像的智能道路照明***，包括红外热成像探测分析装置、数据处理装置、亮度调节控制模块、网络传输装置、光源装置；所述红外热成像探测分析装置用于探测路面宽度、现场的人流量、车流量信息，并进行初步处理后传输给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息进行进一步处理，而后传输给亮度调节控制模块，进而亮度调节控制模块通过网络传输装置对光源装置进行控制，实现道路智能照明；所述数据处理装置还将处理后的信息传输给一监控中心，所述监控中心通过分析人流量、车流量情况，将数据传输给远程设备。

在本发明一实施例中，所述红外热成像探测分析装置包括依次连接的红外光学***、红外探测器、探测器读出电路和图像信号处理模块，所述红外光学***、红外探测器用于实现对物体发出的红外线的采集，并经所述探测器读出电路、图像信号处理模块进行初步处理后传输给所述数据处理装置。

在本发明一实施例中，所述数据处理装置包括路面事物探测与测距信息处理模块、车流量信息采集模块、车辆违规信息采集模块，所述路面事物探测与测距信息处理模块根据红外热成像探测分析装置初步处理后的信息判断出路面事物与灯具的距离，进而发出相应指令至亮度调节控制模块，所述车流量信息采集模块、车辆违规信息采集模块提取经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息中的人流量、车流量信息，并传输给监控中心。

在本发明一实施例中，所述光源装置包括路灯网管控制装置和设置于道路各处的路灯。

在本发明一实施例中，所述远程设备为电脑、手机或移动终端。

本发明还提供了一种基于上述所述的基于红外热成像的智能道路照明***的实现方法，包括如下步骤，

S1：通过红外热成像探测分析装置吸收物体发出的红外信号，并将红外信号转化为电信号，经信号放大及处理后，形成热图像，传输给所述数据处理装置；

S2：数据处理装置根据热图像，对路面事物进行信息提取，判断出人或车，并分析人或车与灯具的距离，发送相应指令传输给亮度调节控制模块，同时数据处理装置根据热图像进行车流向信息采集和违规车辆信息采集，并将采集信息传输给监控中心；

S3：亮度调节控制模块根据数据处理装置发送的指令通过网络传输装置对光源装置进行控制，从而实现道路照明的智能控制；而监控中心对车流量信息和违规车辆信息进行分类处理，分别将路段拥挤情况和违规车辆信息发送到远程设备。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过红外热成像方式提早检测到行人或是行车，在可检测距离内，根据行人或行车与灯具的距离，自动调节照明***的亮度；检测是否有行人或行车经过，对灯具亮灭进行控制，达到节能效果；对交通进行管控；由路面探测器监控各个路段各时间段的交通情况，并反馈给电脑、手机、移动终端等远程设备；在红外探测器上载入车辆违规抓拍指令，如有违规车辆，则激活指令进行抓拍，并告知该车主。

附图说明

图1为本发明基于红外热成像的智能道路照明***结构原理框图。

图2是本发明控制***结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种基于红外热成像的智能道路照明***，包括红外热成像探测分析装置、数据处理装置、亮度调节控制模块、网络传输装置、光源装置；所述红外热成像探测分析装置用于探测路面宽度、现场的人流量、车流量信息，并进行初步处理后传输给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息进行进一步处理，而后传输给亮度调节控制模块，进而亮度调节控制模块通过网络传输装置对光源装置进行控制，实现道路智能照明；所述数据处理装置还将处理后的信息传输给一监控中心，所述监控中心通过分析人流量、车流量情况，将数据传输给远程设备（所述远程设备为电脑、手机或移动终端等）。

所述红外热成像探测分析装置包括依次连接的红外光学***、红外探测器、探测器读出电路和图像信号处理模块，所述红外光学***、红外探测器用于实现对物体发出的红外线的采集，并经所述探测器读出电路、图像信号处理模块进行初步处理后传输给所述数据处理装置。所述数据处理装置包括路面事物探测与测距信息处理模块、车流量信息采集模块、车辆违规信息采集模块，所述路面事物探测与测距信息处理模块根据红外热成像探测分析装置初步处理后的信息判断出路面事物与灯具的距离，进而发出相应指令至亮度调节控制模块，所述车流量信息采集模块、车辆违规信息采集模块提取经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息中的人流量、车流量信息，并传输给监控中心。所述光源装置包括路灯网管控制装置和设置于道路各处的路灯。

本发明还提供了一种基于上述所述的基于红外热成像的智能道路照明***的实现方法，包括如下步骤，

S1：通过红外热成像探测分析装置吸收物体发出的红外信号，并将红外信号转化为电信号，经信号放大及处理后，形成热图像，传输给所述数据处理装置；

S2：数据处理装置根据热图像，对路面事物进行信息提取，判断出人或车，并分析人或车与灯具的距离，发送相应指令传输给亮度调节控制模块，同时数据处理装置根据热图像进行车流向信息采集和违规车辆信息采集，并将采集信息传输给监控中心；

S3：亮度调节控制模块根据数据处理装置发送的指令通过网络传输装置对光源装置进行控制，从而实现道路照明的智能控制；而监控中心对车流量信息和违规车辆信息进行分类处理，分别将路段拥挤情况和违规车辆信息发送到远程设备。

以下对本发明方案进行详细说明。

如图1-2所示，本发明的基于红外热成像的智能道路照明***为实现智能动态控制路灯的开关及亮度变化还有交通情况管控，采用了高性能红外热成像环境信息获取装置、数据处理装置、亮度控制装置。本发明实施例所述的基于红外热成像的智能道路照明***的终端主要包括六个装置：红外热成像探测分析装置1、数据处理装置6、亮度调节控制模块10、网络传输装置11、光源装置12、监控中心13。其中，红外热成像探测分析装置1用于获取车流、人流信息，通过一系列光学组件和光电处理等技术，接收红外热辐射，然后转换成热图像并进行分析。数据处理装置6用于处理红外热成像探测分析装置1获取到的信息，发出对应指令给下一级对***进行调控。光源装置12用于提供照明，并根据需要进行亮暗变化。监控中心13需分析人流量、车流量和违规车辆信息情况，并将数据传送到电脑、手机、移动终端等远程设备。

红外热成像探测分析装置1用于获取路面事物信息。物体发出的红外线透过特殊的光学镜头，被红外探测器所吸收，探测器将强弱不等的红外信号转化成电信号，再经过放大和视频处理，形成热图像。由于不同物体甚至同一物体的不同部位辐射能力和它们对红外线的反射强弱不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异，热图像能够呈现景物各部分的辐射起伏，从而显示出景物的特征。红外热成像探测分析装置能够在分析人和车辆的过程中，排除其他东西的干扰，提高了探测的准确度。

在数据处理方面，采用高性能处理***，其所包含的路面事物探测与测距信息处理7、车流量信息采集8、违规车辆信息采集9等模块能够实时高效处理分析道路的人流、车流信息并及时反馈给相应装置做出反应。

亮度调节控制模块10根据数据处理装置6发出的指令，完成相应的动作，调至所需的亮度，实现路灯的动态调控。亮度调节控制模块10用于道路照明亮度的调节，其根据数据处理装置6中的路面事物探测与测距信息处理7模块发送的数据做出相应判断，并将相应的指令发送至网络传输装置11。在如暴雨、雾霾等影响光照的恶劣天气中，该***的感光传感器能够检测到环境光照度的变化，开启道路照明***，并调节整体亮度，实现了智能化照明。

如图1所示，该***各个模块连接方式如下：红外热成像探测分析装置1与数据处理装置6相连接。亮度调节控制模块10与数据处理装置6中的路面事物探测与测距信息处理7连接；监控中心13则与数据处理装置6中的车流量信息采集8、违规车辆信息采集9模块连接。亮度调节控制模块10后连接的是网络传输装置11，接着所连接的模块为光源装置12。而监控中心13的后一模块则是远程设备14。

先使用红外热成像探测分析装置1对路面事物信息进行收集，将收集到的来人或者来车信息发送到数据处理装置6。分别由路面事物探测与测距信息处理7、车流量信息采集8、违规车辆信息采集9进行信息分析，再将信号分别传送给亮度调节控制模块10、监控中心13，对光源装置进行激活或者关闭的切换，并对亮度进行调节和对信息进行分类处理，分别将路段拥挤情况和违规车辆信息发送到远程设备14，如电脑、手机等。

本发明的关键技术在于采用红外热成像探测分析装置1，结合红外光学***2、红外探测器3、探测器读出4、图像信号处理5，从获取到的实时信息中精确地探测到车辆、人流的运动情况，在可检测距离内，根据行人或行车与灯具的距离，自动调节照明***的亮度。由路面探测器检测是否来人或来车，对照明***进行激活或者关闭，达到节能的效果。在能见度低的恶劣天气中，看不见的车辆、行人等物体可通过红外热成像探测器清晰可见，故可监控各个路段各个时间段的道路情况，并及时反馈给各位出行者。而且能够辅助管控违规车辆。这不管是对于人们出行或是交通管控都带来了极大便利。

本发明的特点在于提出了一种动态道路照明***调控方案，所采用的红外探测器能够全天候且长距离监控车辆与人流情况，很好地对照明***进行调控。而且运用该***也可给出行的人们提供道路交通信息，方便人们提前知道自己要去的路段是否拥挤；利用该***也可对交通进行辅助管控，各个路段设有车辆违规拍摄镜头，能够更好消除各车主的侥幸心理，减少交通事故的发生。能够将道路照明***与交通违章捕捉相结合为一个***，是目前业界所没有使用的方案。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于红外热成像的智能道路照明***，其特征在于：包括红外热成像探测分析装置、数据处理装置、亮度调节控制模块、网络传输装置、光源装置；所述红外热成像探测分析装置用于探测路面宽度、现场的人流量、车流量信息，并进行初步处理后传输给所述数据处理装置，所述数据处理装置用于对经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息进行进一步处理，而后传输给亮度调节控制模块，进而亮度调节控制模块通过网络传输装置对光源装置进行控制，实现道路智能照明；所述数据处理装置还将处理后的信息传输给一监控中心，所述监控中心通过分析人流量、车流量情况，将数据传输给远程设备。

2.根据权利要求1所述的基于红外热成像的智能道路照明***，其特征在于：所述红外热成像探测分析装置包括依次连接的红外光学***、红外探测器、探测器读出电路和图像信号处理模块，所述红外光学***、红外探测器用于实现对物体发出的红外线的采集，并经所述探测器读出电路、图像信号处理模块进行初步处理后传输给所述数据处理装置。

3.根据权利要求1所述的基于红外热成像的智能道路照明***，其特征在于：所述数据处理装置包括路面事物探测与测距信息处理模块、车流量信息采集模块、车辆违规信息采集模块，所述路面事物探测与测距信息处理模块根据红外热成像探测分析装置初步处理后的信息判断出路面事物与灯具的距离，进而发出相应指令至亮度调节控制模块，所述车流量信息采集模块、车辆违规信息采集模块提取经红外热成像探测分析装置初步处理后的信息中的人流量、车流量信息，并传输给监控中心。

4.根据权利要求1所述的基于红外热成像的智能道路照明***，其特征在于：所述光源装置包括路灯网管控制装置和设置于道路各处的路灯。

5.根据权利要求1或3所述的基于红外热成像的智能道路照明***，其特征在于：所述远程设备为电脑、手机或移动终端。

6.一种基于权利要求1所述的基于红外热成像的智能道路照明***的实现方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1：通过红外热成像探测分析装置吸收物体发出的红外信号，并将红外信号转化为电信号，经信号放大及处理后，形成热图像，传输给所述数据处理装置；

S2：数据处理装置根据热图像，对路面事物进行信息提取，判断出人或车，并分析人或车与灯具的距离，发送相应指令传输给亮度调节控制模块，同时数据处理装置根据热图像进行车流向信息采集和违规车辆信息采集，并将采集信息传输给监控中心；

S3：亮度调节控制模块根据数据处理装置发送的指令通过网络传输装置对光源装置进行控制，从而实现道路照明的智能控制；而监控中心对车流量信息和违规车辆信息进行分类处理，分别将路段拥挤情况和违规车辆信息发送到远程设备。