本发明涉及一种交通路况监测领域，特别涉及一种基于路灯的交通路况监测方法及其装置。
背景技术
随着城市车辆数量的增多，城市道路的交通压力越来越大，导致交通事故频发，而交通事故的发生，往往是驾驶者对周围的驾驶路况了解不充分，不能提前做出相应的应急调整。尤其在夜晚路口转弯以及跟车行驶的过程中，因为前方车辆的遮挡，导致后方的车辆驾驶者，不能及时对前方的交通路口的交通信息进行获取，不能及时的做出相应的驾驶调整，导致追尾事故的发生，一方面造成人身财产的损伤，另一方面阻碍了过往车辆的通行，造成车辆拥堵。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种基于路灯的交通路况监测方法及其装置。本发明通过设置在路灯上的、且与交通信号灯联动的led指示灯，来对路口交通路况进行实时的反馈，从而便于驾驶者提前预判前方路口的通行情况，做出相应的驾驶调整，有效地降低交通事故的发生。
本发明的技术方案：一种基于路灯的交通路况监测方法，包括以下步骤：
步骤1：在交通路口沿路口两侧安装多个路灯，在路灯上设置有led指示灯；
步骤2：将路灯上的led指示灯与交通信号灯之间建立通信连接；
步骤3：根据交通信号灯发出的交通通行指令，相应地在led指示灯上进行显示，对路灯前方交通信号灯进行提前提示，来对路口交通路况的信息进行反馈；
步骤4：驾驶员根据路灯上的led指示灯的指引提示，判断出前方路口的交通路况，从而提前调节自身车辆的行驶状态。
上述的基于路灯的交通路况监测方法中，将路灯与交通信号灯之间建立通信连接，并根据交通信号灯发出的交通通行指令对相应车道路灯的亮度进行调节，实现通行路段的路灯的亮度调节至强光状态，而未被通行路段的路灯的亮度调节至弱光状态。
前述的基于路灯的交通路况监测方法中，路口同侧的路灯光照亮度变换一致。
前述的基于路灯的交通路况监测方法中，路灯的光照亮度变换与交通信号灯所显示的交通指令变换时间上保持一致。
前述的基于路灯的交通路况监测方法中，所述路灯安装有摄像头，来对道路实况进行实时拍摄，拍摄的图像实时上传至服务器，服务器对拍摄图像进行分析，然后通过分析后的路况信息远程控制交通信号灯控制器，使交通信号灯控制器调整交通通行指令。
前述的基于路灯的交通路况监测方法中，拍摄图像分析的方法是在待测物体的实际轮廓的外侧添加外轮廓，在待测物体的实际轮廓的内侧添加内轮廓，将外轮廓和内轮廓之间的空间切割成许多直线，并在n条直线中的每条线上取m个点，可以得到m×n个点的有界区域，再在该有界区域内根据蛇模型公式找出具有最小能量的轮廓，实现待测物体的特征提取。
前述的基于路灯的交通路况监测方法中，蛇模型公式为
将下式离散化
得到蛇模型点的能量为
e(vi)＝λeint(vi)+(1-λ)eext(vi)
其中最小能量的轮廓的能量公式为
前述的基于路灯的交通路况监测方法中，拍摄图像分析处理方法是对拍摄图像构造能量泛函；
利用taylor公式展开，再根据分步积分方法可以到；
再通过迭代运算可以得到能量泛函数的极小值，对于图像处理中的二维变分问题，其梯度下降流可以表达为
最终得到解析解，获得拍获得拍摄图像中待测物体的边缘轮廓，实现拍摄图像中待测物体的特征提取。
实现前述的基于路灯的交通路况监测方法的装置，包括路灯、交通信号灯控制器以及与交通信号灯控制器连接的交通信号灯，所述路灯上还设有led指示灯，led指示灯与交通信号灯控制器连接；所述路灯上设置有灯壳，灯壳内设置有底板和路灯控制器，底板上设有第一led灯和第二led灯，所述第一led灯和第二led灯与路灯控制器连接，所述路灯灯杆上还设有与路灯控制器连接的信号接收装置，信号接收装置与交通信号灯控制器连接。
前述的基于路灯的交通路况监测方法的装置，所述路灯上还设有摄像头，所述摄像头经服务器与交通信号灯控制器连接。
与现有技术相比，本发明通过设置在路灯上的、且与交通信号灯联动的led指示灯，来对路口交通路况进行实时的反馈，从而便于驾驶者提前预判前方路口的通行情况，做出相应的驾驶调整，有效地降低交通事故的产生。
本发明通过设置路口两侧路灯根据交通信号灯的交通指令，进行相应的光照亮度明暗变换，来对路口交通路况信息进行反馈，以便于驾驶者及时了解路口通行情况，提前做出相应的驾驶调整，避免因前方路况不明，发生交通事故。另外通过路灯的光照亮度变换，在夜晚通行过程中，更加的直观明了，方便又实用。
此外还在路灯的灯杆上安装有相应的摄像头，利用摄像头来对道路的交通路况进行拍摄，并上传至服务器进行分析，而得出道路交通的基本实况，例如：道路上的车流量、道路拥堵状况以及是否发生车祸等道路交通信息，便于驾驶者及时了解相应交通路段的交通信息，最后根据分析后的信息对交通信号灯控制器进行远程控制，合理的安排交通通行时间，有效的缓解了该路口的交通压力。
本发明通过摄像头对道路上交通路况进行拍摄，获取拍摄图像，将摄得到的图像进行特征提取处理，再将特征提取后的图像存入图像数据库。通过对拍摄图像进行待测物体的特征提取处理，可以精确地获得待测物体的实际尺寸轮廓，避免前后景或者其它物体的轮廓对后续对比步骤的干扰，提高了对比的精准度。进一步地，所述的特征提取处理可以采用的待测物体的外侧添加外轮廓，在待测物体的内侧添加内轮廓，将外轮廓和内轮廓之间的空间切割成许多直线，并在n条直线中的每条线上取m个点，可以得到m×n个点的有界区域，再在该有界区域内根据蛇模型公式找出具有最小能量的轮廓，实现拍摄图像的特征提取。或者对待测物体特征构造能量泛函，再经分步积分和迭代运算得到能量泛函数的极小值，最终得到解析解，获得拍摄图像中待测物体的边缘轮廓，实现拍摄图像中待测物体的特征提取。而便于及时了解该路段的交通路况，例如：道路上的车流量、道路拥堵状况以及是否发生车祸等道路交通信息。
本发明还包括实现基于路灯的交通路况监测方法的装置，通过设置路灯与交通信号灯控制器建立起通信连接，在交通信号灯控制器向交通信号灯发出通行指令的时候，通行路段的路灯上的信号接收装置接收来自交通信号灯控制器的控制指令，并传递给路灯控制器，则路灯控制器接收到信号后，同时开启第一led灯泡和第二led灯泡，使得通行路段的路灯的光照强度处在强光的状态，来给通行的车辆提供照明，而未被通行的路段的路灯，则根据接收到的通行信息，仅仅开启第一led灯泡，使得未被通行路段的路灯的光照强度，相对被通行路段的光照强度处在弱光状态，利于车辆驾驶者进行区分，来判断出前方路口的交通信息，来提前调节自身车辆的驾驶速度，而避免追尾碰车事故的发生。另外通过在路灯上设置摄像头，来对道路基本通行路况进行摄像。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是灯壳内部的结构示意图；
图3是本发明的工作流程示意图；
图4是本发明的待测物体特征分析示意图；
图5是本发明的待测物体特征分析示意图。
1-交通信号灯控制器；2-交通信号灯；3-路灯；4-信号接收装置；5-路灯控制器；6-led指示灯；7-摄像头；8-服务器；9-灯壳；10-底板；11-第一led灯；12-第二led灯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1：一种基于路灯的交通路况监测方法，包括以下步骤：
步骤1：在交通路口沿路口两侧安装多个路灯，在路灯上设置有led指示灯；
步骤2：将路灯上的led指示灯与交通信号灯之间建立通信连接；
步骤3：根据交通信号灯发出的交通通行指令，相应地在led指示灯上进行显示，对路灯前方交通信号灯进行提前提示，来对路口交通路况的信息进行反馈；
步骤4：驾驶员根据路灯上的led指示灯的指引提示，判断出前方路口的交通路况，从而提前调节自身车辆的行驶状态。
本发明通过设置在路灯上的、且与交通信号灯联动的led指示灯，来对路口交通路况进行实时的反馈，从而便于驾驶者提前预判前方路口的通行情况，做出相应的驾驶调整，有效地降低交通事故的产生。
上述的基于路灯的交通路况监测方法，将路灯与交通信号灯之间建立通信连接，并根据交通信号灯发出的交通通行指令对相应车道路灯的亮度进行调节，实现通行路段的路灯的亮度调节至强光状态，而未被通行路段的路灯的亮度调节至弱光状态。通过路灯光照亮度的变换，来对未驶入交通路口的车辆进行信息反馈，而便于驾驶者提前进行驾驶调节，而避免跟车驶进路口时，因对前方交通路口信息了解模糊，而发生追尾事故或车辆之间发生碰撞。
进一步优选的，路口同侧的路灯光照亮度变换一致，不会对车辆驾驶员造成视觉错差，而发生交通事故。
进一步优选的，路灯的光照亮度变换与交通信号灯所显示的交通指令变换时间上保持一致，使得路灯光照亮度变换与交通信号上的交通指令变换保持一致，及时的对路口的交通信息进行反馈，而避免路口车辆所接收到的交通信息与未驶入路口的车辆所接收的交通信息不一致同步，而导致追尾事故的发生。
实施例2：一种基于路灯的交通路况监测方法，该实施例与实施例1的区别在于：所述路灯安装有摄像头，来对道路实况进行实时拍摄，拍摄的图像实时上传至服务器，服务器对拍摄图像进行分析，然后通过分析后的路况信息远程控制交通信号灯控制器，使交通信号灯控制器调整交通通行指令，便于驾驶者及时了解相应路段的交通通行信息，而便于驾驶者提前做出相应的路线调整。
图像分析是从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息。目的是得到某种数值结果，而不是产生另一个图像。图像分析的内容和模式识别、人工智能的研究领域有交叉，但图像分析与典型的模式识别有所区别。图像分析不限于把图像中的特定区域按固定数目的类别加以分类，它主要是提供关于被分析图像的一种描述。为此，既要利用模式识别技术，又要利用关于图像内容的知识库，即人工智能中关于知识表达方面的内容。图像分析需要用图像分割方法抽取出图像的特征，然后对图像进行符号化的描述。这种描述不仅能对图像中是否存在某一特定对象作出回答，还能对图像内容作出详细描述。
如图4和图5所示，拍摄图像分析的方法是在待测物体的实际轮廓的外侧添加外轮廓，在待测物体的实际轮廓的内侧添加内轮廓，将外轮廓和内轮廓之间的空间切割成许多直线，并在n条直线中的每条线上取m个点，可以得到m×n个点的有界区域，再在该有界区域内根据蛇模型公式找出具有最小能量的轮廓，得到待测物体的实际轮廓，实现待测物体的特征提取。采用偏微分方程的图像分割模型来将内轮廓或外轮廓之间的空间进行分割，运用连续微分对图像进行滤波，用离散的网格化，对图像过程直接分析。
进一步优选的，蛇模型公式为
将下式离散化
得到蛇模型点的能量为
e(vi)＝λeint(vi)+(1-λ)eext(vi)
其中最小能量的轮廓的能量公式为
实施例3：一种基于路灯的交通路况监测方法，该实施例与实施例2的区别在于：拍摄图像分析处理方法是对拍摄图像构造能量泛函；
利用taylor公式展开，再根据分步积分方法可以到；
再通过迭代运算可以得到能量泛函数的极小值，对于图像处理中的二维变分问题，其梯度下降流可以表达为
最终得到解析解，获得拍摄图像中待测物体的边缘轮廓，实现拍摄图像中待测物体的特征提取。
实施例4：实现基于路灯的交通路况监测方法的装置，如图1-2所示，包括路灯3、交通信号灯控制器1以及与交通信号灯控制器1连接的交通信号灯2，所述路灯3上还设有led指示灯6，led指示灯6与交通信号灯控制器1连接；所述路灯3上设有灯壳9，灯壳9内设置有底板10和路灯控制器5，底板10上设有第一led灯11和第二led灯12，所述第一led灯11和第二led灯12与路灯控制器5连接，所述路灯3的灯杆上还设有与路灯控制器5连接的信号接收装置4，信号接收装置4与交通信号灯控制器1连接。本发明通过在路灯3与交通信号灯控制器1建立起通信连接，在交通信号灯控制器1向交通信号灯2发出通行指令的时候，通行路段的路灯3上的信号接收装置4接收来自交通信号灯控制器1的控制指令，并传递给路灯控制器5，则路灯控制器5接收到信号后，同时开启第一led灯泡11和第二led灯泡12，使得通行路段的路灯3的光照强度处在强光的状态，来给通行的车辆提供照明，而未被通行的路段的路灯，则根据接收到的通行信息，仅仅开启第一led灯泡11，使得未被通行路段的路灯3的光照强度，相对被通行路段的光照强度处在弱光状态，而利于车辆驾驶者进行区分，来判断出前方路口的交通信息，来提前调节自身车辆的驾驶速度，而避免追尾碰车事故的发生。
进一步优选的，所述路灯3上还设有摄像头7，所述摄像头7经服务器8与交通信号灯控制器1连接。通过在路灯3的灯杆上安装有相应的摄像头7，利用摄像头7来对道路的交通路况进行拍摄，并上传至服务器8进行分析，而得出道路交通的基本实况，例如：道路上的车流量、道路拥堵状况以及是否发生车祸等道路交通信息，便于驾驶者及时了解相应交通路段的交通信息，最后通过分析后的信息对交通信号灯控制器1进行远程控制，合理的安排交通通行时间，有效的缓解了该路口的交通压力。
工作原理：如图3所示，交通信号灯控制器1发出交通通行指令，路灯3上相应的led指示灯6进行显示，对路灯3前方交通信号灯2进行提前提示，来对路口交通路况的信息进行反馈，同时与交通信号灯控制器1连接的路灯3，根据交通信号灯控制器1发出的交通通行指令对相应车道路灯3的亮度进行调节，实现通行路段的路灯的亮度调节至强光状态，而未被通行路段的路灯3的亮度调节至弱光状态，来对路口交通路况信息进行反馈，以便于驾驶者及时了解路口通行情况，提前做出相应的驾驶调整，避免因前方路况不明，发生交通事故。此外在路灯3上还设有摄像头7，利用摄像头7来对道路的交通路况进行拍摄，并上传至服务器8进行分析，而得出道路交通的基本实况，例如：道路上的车流量、道路拥堵状况以及是否发生车祸等道路交通信息，便于驾驶者及时了解相应交通路段的交通信息，最后根据分析后的信息对交通信号灯控制器1进行远程控制，合理的安排交通通行时间，有效的缓解了该路口的交通压力。