一种交通红绿灯与行人交互控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种交通红绿灯与行人交互控制系统及其控制方法，系统包括分设在各路口的红绿灯设备、人体动作摄像平台，每个所述红绿灯设备包括了LED灯显示屏和定位模块，所述LED灯显示屏上设有阵列式LED灯，所述人体动作摄像平台包括有摄像区域、姿态转换处理单元、摄像定位模块和综合计算处理模块；方法包括采集、过滤、转换和显示。本发明实现了道路交通中人灯交互功能，增加了行人体验感，提高了行人对红灯的关注度和交通安全意识。

说明书

技术领域

本发明属于红绿灯控制领域，尤其涉及一种交通红绿灯与行人交互控制系统及其控制方法。

背景技术

红绿灯时城市交通中不可缺少的组成成分，它在确保交通安全、规范车辆行为方面起到了不可替代的作用，它既要限制道路机动车辆按照红绿灯指示行驶，同时也要限制行人按照红绿灯指示过马路，但对于行人来说，经常会出现闯红灯情况，一方面行人交通安全意识淡薄，另一方面也因现有的红绿灯在红灯显示过程中功能过于单一死板，行人对其关注度不高，缺乏人灯交互机会。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种交通红绿灯与行人交互控制系统，它实现了道路交通中人灯交互功能，增加了行人体验感，提高了行人对红灯的关注度和交通安全意识，提高了道路交通安全性。

本发明采用的技术方案如下：

一种交通红绿灯与行人交互控制系统，包括分设在各路口的红绿灯设备、人体动作摄像平台，每个所述红绿灯设备包括了LED灯显示屏和定位模块，所述LED灯显示屏上设有阵列式LED灯，所述人体动作摄像平台包括有摄像区域、姿态转换处理单元、摄像定位模块和综合计算处理模块；

所述摄像区域设有多台呈圆周式均匀设置的摄像单元，每台摄像单元均与姿态转换处理单元连接，所述摄像单元采集人体动作获取对应的三维坐标，并传输给姿态转换处理单元；所述姿态转换处理单元用于将人体动作的三维坐标通过过滤单元处理后再转换为二维坐标；所述综合计算处理模块分别与姿态转换处理单元、摄像定位模块和周边红绿灯设备的定位模块连接，根据周边红绿灯设备的位置信息计算处理获得人体动作摄像平台与其的距离，并与一定距离范围内的红绿灯设备建立数据通信关系，将从姿态转换处理单元获取的二维坐标传输给红绿灯设备，使红绿灯设备的LED灯显示屏控制对应的二维坐标的LED灯发红色光。

一般传统的红绿灯仅用于识别之用，并无其它辅助显示设备，在日照强烈、起雾或下雨时，极易使行人的辩识不清，而增加车祸发生的机率，尤其是当行人的精神状况不佳时，由于各路口上的红绿灯大同小异，而容易造成行人暂时性的视觉麻木，即灯号失去了对行人的视觉刺激，进而酿成致命的危险；本发明中，在道路一些安全区域设置摄像区域，行人可以到摄像区域内在音乐辅助下对着摄像区域内的摄像单元跳舞，他们可以在摄像区域内的显示屏看到自己跳舞动作，而此时摄像区域设置多方位多台摄像单元，采集人体动作，然后同时建立人体动作对应的坐标模型，有相应的三维坐标，并传输给姿态转换处理单元，它用于将人体动作在建立的模型中的三维坐标进行简化转换，适应LED灯显示屏二维坐标平面，生成类似人体动作的红灯图案，这样有助于增强行人与红绿灯的交互性，可以吸引行人在红灯显示过程停下来观赏其它行人的动作，一方面有助于维护交通安全，另一方面也富有娱乐性。

进一步地，所述过滤单元用于保留人体动作正对着的摄像单元所采集获取的三维坐标，去除其它摄像单元采集获取的三维坐标。

本发明中，摄像区域内设有多台摄像单元，它们都会采集人体动作，但是本发明中只需要正对着人体动作的摄像单元所采集的数据，因此会进行过滤处理，去除其它不是正对着人体动作的摄像单元所采集的数据，也起到简化后续的动作转换处理。

进一步地，所述姿态转换处理单元采用公式计算出人体动作三维坐标(P，T)在LED灯显示屏的新二维坐标(Δx,Δy)，从而在LED灯显示屏控制对应的二维坐标的LED灯发亮实现人体动作显示，其中：

P为摄像单元实时镜头水平角度；

T为摄像单元实时镜头垂直角度；

V为摄像单元实时水平视场角；

LED灯显示屏为W×H的二维平面；

Δx和Δy分别为人体动作转换后离LED灯显示屏二维平面中心的水平偏移和垂直偏移；

进一步地，所述红绿灯设备还包括与LED灯显示屏和综合计算处理模块连接的定时器，所述定时器用于根据LED灯发红色光的显示时间和持续时间，当人体动作产生的时间快于红灯显示的时间时，定时器控制LED灯显示屏延迟其对应的二维坐标的LED灯发红色光；当到达红灯显示的时间时，若新的人体动作正在产生时，LED灯显示屏控制其对应的二维坐标的LED灯发红色光，若无新的人体动作正在产生时，则控制在先延迟显示的二维坐标的LED灯发红色光。

进一步地，所述红绿灯设备还设有音乐播放器，所述音乐播放器在LED灯发红色光时播放。

本发明还提供了一种一种交通红绿灯与行人交互控制方法，在红绿灯设备的LED灯显示屏显示人体动作，方法包括步骤如下：

采集摄像区域的人体动作生成对应的三维坐标；

将人体动作的三维坐标进行过滤处理后再转换为二维坐标；

根据周边红绿灯设备的位置信息，摄像区域与在一定距离范围内的红绿灯设备建立数据通信关系，将二维坐标传输给红绿灯设备；

红绿灯设备控制对应的二维坐标的LED灯发红色光。

进一步地，所述过滤处理过程包括保留人体动作正对着的摄像单元所采集获取的三维坐标，去除其它摄像单元采集获取的三维坐标。

进一步地，所述姿态转换处理单元采用公式计算出人体动作三维坐标(P，T)在LED灯显示屏的新二维坐标(Δx,Δy)，从而在LED灯显示屏控制对应的二维坐标的LED灯发亮实现人体动作显示；其中：

P为摄像单元实时镜头水平角度；

T为摄像单元实时镜头垂直角度；

V为摄像单元实时水平视场角；

LED灯显示屏为W×H的二维平面；

Δx和Δy分别为人体动作转换后离LED灯显示屏二维平面中心的水平偏移和垂直偏移；

进一步地，当人体动作产生的时间快于红灯显示的时间时，定时器控制LED灯显示屏延迟其对应的二维坐标的LED灯发红色光；当到达红灯显示的时间时，若新的人体动作正在产生时，LED灯显示屏控制其对应的二维坐标的LED灯发红色光，若无新的人体动作正在产生时，则控制在先延迟显示的二维坐标的LED灯发红色光。

进一步地，在LED灯发红色光时播放音乐。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

通过人体摄像平台可以吸引部分行人进入摄像区域进行人体动作拍摄，然后将其进行转换体现在红绿灯的LED灯显示屏上，在红灯显示时间内通过控制LED灯显示屏上对应的LED灯进行类似人体动作的显示，吸引行人观看，通过也让行人可以真正参与进红绿灯显示交互体验中去，一方面起到娱乐功能，另一方面提高了行人对红灯的关注度和交通安全意识。

附图说明

图1：本发明实施例的结构示意图一；

图2：本发明实施例的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：

如图1所示，一种交通红绿灯与行人交互控制系统，包括分设在各路口的红绿灯设备、人体动作摄像平台，每个所述红绿灯设备包括了LED灯显示屏和定位模块，所述LED灯显示屏上设有阵列式LED灯，所述人体动作摄像平台包括有摄像区域、姿态转换处理单元、摄像定位模块和综合计算处理模块；

所述摄像区域设有多台呈圆周式均匀设置的摄像单元，每台摄像单元均与姿态转换处理单元连接，所述摄像单元采集人体动作获取对应的三维坐标，并传输给姿态转换处理单元；所述姿态转换处理单元用于将人体动作的三维坐标通过过滤单元处理后再转换为二维坐标；

所述综合计算处理模块分别与姿态转换处理单元、摄像定位模块和周边红绿灯设备的定位模块连接，根据周边红绿灯设备的位置信息计算处理获得人体动作摄像平台与其的距离，并与一定距离范围内的红绿灯设备建立数据通信关系，将从姿态转换处理单元获取的二维坐标传输给红绿灯设备，使红绿灯设备的LED灯显示屏控制对应的二维坐标的LED灯发红色光。

所述过滤单元用于保留人体动作正对着的摄像单元所采集获取的三维坐标，去除其它摄像单元采集获取的三维坐标。

所述姿态转换处理单元采用公式计算出人体动作三维坐标(P，T)在LED灯显示屏的新二维坐标，从而在LED灯显示屏控制对应的二维坐标的LED灯发亮实现人体动作显示；其中：

P为摄像单元实时镜头水平角度；

T为摄像单元实时镜头垂直角度；

V为摄像单元实时水平视场角；

LED灯显示屏为W×H的二维平面；

Δx和Δy分别为人体动作转换后离LED灯显示屏二维平面中心的水平偏移和垂直偏移；

所述红绿灯设备还包括与LED灯显示屏和综合计算处理模块连接的定时器，所述定时器用于根据LED灯发红色光的显示时间和持续时间，当人体动作产生的时间快于红灯显示的时间时，定时器控制LED灯显示屏延迟其对应的二维坐标的LED灯发红色光；当到达红灯显示的时间时，若新的人体动作正在产生时，LED灯显示屏控制其对应的二维坐标的LED灯发红色光，若无新的人体动作正在产生时，则控制在先延迟显示的二维坐标的LED灯发红色光。

所述红绿灯设备还设有音乐播放器，所述音乐播放器在LED灯发红色光时播放。

在红绿灯设备的LED灯显示屏显示人体动作，方法包括步骤如下：

采集摄像区域的人体动作生成对应的三维坐标；

将人体动作的三维坐标进行过滤处理后再转换为二维坐标；

根据周边红绿灯设备的位置信息，摄像区域与在一定距离范围内的红绿灯设备建立数据通信关系，将二维坐标传输给红绿灯设备；

红绿灯设备控制对应的二维坐标的LED灯发红色光。

本发明系统处理流程简化如图2，为采集—过滤—转换—显示。

所述过滤处理过程包括保留人体动作正对着的摄像单元所采集获取的三维坐标，去除其它摄像单元采集获取的三维坐标。

所述姿态转换处理单元采用公式计算出人体动作三维坐标(P，T)在LED灯显示屏的新二维坐标，从而在LED灯显示屏控制对应的二维坐标的LED灯发亮实现人体动作显示；其中：

P为摄像单元实时镜头水平角度；

T为摄像单元实时镜头垂直角度；

V为摄像单元实时水平视场角；

LED灯显示屏为W×H的二维平面；

和分别为人体动作转换后离LED灯显示屏二维平面中心的水平偏移和垂直偏移；

当人体动作产生的时间快于红灯显示的时间时，定时器控制LED灯显示屏延迟其对应的二维坐标的LED灯发红色光；当到达红灯显示的时间时，若新的人体动作正在产生时，LED灯显示屏控制其对应的二维坐标的LED灯发红色光，若无新的人体动作正在产生时，则控制在先延迟显示的二维坐标的LED灯发红色光。

所述的交通红绿灯与行人交互控制方法还包括在LED灯发红色光时播放音乐。

通过本发明让行人可以真正参与进红绿灯显示交互体验中去，一方面起到娱乐功能，另一方面提高了行人对红灯的关注度和交通安全意识。