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红外热成像技术在智能交通的应用

导读: 为了能够在夜间进行监控和检测,必须要安装照明设施。可见光CCTV摄像机在被阳光照射情况下会产生盲区。此外,在阴影中移动的车辆或行人有时不能够被检测到。但是红外热成像摄像机不存在上述的限制。

传统意义上,道路监控系统采用可见光CCTV摄像机。

为了能够在夜间进行监控和检测,必须要安装照明设施。可见光CCTV摄像机在被阳光照射情况下会产生盲区。此外,在阴影中移动的车辆或行人有时不能够被检测到。但是红外热成像摄像机不存在上述的限制。

红外热成像技术基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体均会发出不同波长红外线,通过探测物体发出的红外辐射来进行成像。

它可以在无光情况下正常使用,即使阳光直射也不会产生任何盲区。所以它不会被太阳的眩光、黑夜、车前大灯、道路积水以及雾霾等影响。

目前红外热成像技术已经在智能交通领域用于探测早期火灾,检测交通事件,采集机动车、非机动车和行人数据,辅助驾驶等。

今天主要探讨基于红外热成像技术的行人检测在智能交通上的应用。

1. 保护行人安全过街

行人在道路交通中作为弱势群体, 一旦发生交通事故常常受到严重伤害甚至死亡。

自2017年以来,全国各地安装的“不礼让行人抓拍”系统从一定程度上规范了驾驶员礼让行人的行为,提升了礼让意识;但是当遇到照明条件不好、视野盲区、恶劣天气及黄昏夜间等不良环境因素, 经常还会发生汽车与行人碰撞的交通事故。

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当车辆撞击行人时,车辆行驶速度决定了道路弱势群体的受伤程度。车辆速度决定撞击中释放的动能能量。

如果机动车行驶速度在30km/h,造成致命伤害的几率只有15%,速度在50km/h时,致命伤害的几率增加到60%,速度达到60km/h时,致命伤害几率则增加到85%。

撞击时车辆速度取决于司机的反应时间及刹车能力。影响反应时间的因素有很多:精力不集中,天气恶劣,视野差,酒后驾驶等等。

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视野不好还可能是由于物体或者停在附近的车辆挡住了视线。当机动车驾驶员最终看到行人的时候为时已晚。

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警示装置可以帮助司机意识到有穿过马路的行人,并及时降低速度。

但是,传统情况下一直闪烁的警告灯作用很小,因为司机并没有收到真正的警告来降低速度等驾驶习惯。

研究表明,真正有行人通过时启动的指示灯可以更加有效的提高司机注意力,使得他们在短时间内降速。

基于热成像技术的行人检测器可以全天候探测和跟踪画面中的行人,在有行人过街时,第一时间将过街行人信息传输给道钉控制系统,通过闪光道钉提醒过往车辆,车辆可以提前减速,待行人完全通过路口后,闪光道钉停止闪烁,机动车辆正常通过,避免车辆不必要的等待, 增加行人过街的安全性。

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2. 优化交通信号控制

现有信号控制系统大都主要从机动车角度考虑精细化配时,从行人角度大多只考虑满足最短行人过街时间,或者行人过街较多路口,加大行人过街时间。

死板的行人配时与行人过街流量突变性较大形成矛盾。因此,非常有必要借助技术手段进行合理配时。

目前行业内主要采用行人主动请求式按钮,但由于以下几种情况导致这种技术非常低效:

  • 行人没有主动按按钮的意识或习惯;

  • 行人按钮位置设置不合理或不明显;

  • 骑车人和残障人士不容易接触到按钮;

  • 行人虽然按下按钮,在发现无机动车经过时提前穿过马路,导致下一个行人绿灯周期被浪费。

而基于热成像的行人检测器可有效解决了以上问题。行人检测器将行人存在信息从主动请求式改为被动检测式。

一旦有行人进入过街等待区,行人检测器自动将存在信息传输给信号机;行人离开过街等待区后,行人存在信息中断。

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此外信号机可以根据等待行人数量对行人放行的优先级和放行时间做出更合理的控制策略。

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