一种用于小区监测的智慧路灯.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115013771A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210561576.XF21W131/103(2006.01)(22)申请日2022.05.23F21Y115/10(2016.01)(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市崇川区啬园路9号(72)发明人张堃刘志诚黄炎铭郭璐豪万滋林林鹏程徐沛霞(51)Int.Cl.F21S9/03(2006.01)F21V33/00(2006.01)F21V23/04(2006.01)G06V40/10(2022.01)G06V10/22(2022.01)G06V10/26(2022.01)G06T7/246(2017.01)G06T7/277(2017.01)权利要求书3页说明书9页附图4页(54)发明名称一种用于小区监测的智慧路灯(57)摘要本发明涉及路灯设备技术领域，尤其涉及一种用于小区监测的智慧路灯，包括灯柱，灯柱的顶部左侧通过支架安装有上视觉传感器和下视觉传感器，灯柱的顶部右侧通过支架安装有太阳能板、光敏模块和节能型LED灯，灯柱的上端部通过支架安装有广告牌，灯柱的下端部连接有花坛喷水装置，灯柱的底部安装有箱体，箱体上设有道路喷水装置。本发明采用上视觉传感器具备前景目标提取算法和下降目标跟踪算法功能，从而达到提前预警的功能以及后续辅助工作人员进行责任追究；采用下视觉传感器具备行人检测算法以及控压装置控制功能，实现监测行人以及喷水需求。本发明利用太阳能进行供电，节能环保；并结合道路喷水装置和花坛喷水装置代替洒水车，节省人力资源。CN115013771ACN115013771A权利要求书1/3页1.一种用于小区监测的智慧路灯，包括灯柱，其特征在于，所述灯柱的顶部左侧通过支架安装有上视觉传感器和下视觉传感器，所述灯柱的顶部右侧通过支架安装有太阳能板、光敏模块和节能型LED灯，所述灯柱的上端部通过支架安装有广告牌，所述灯柱的下端部连接有花坛喷水装置，所述灯柱的底部安装有箱体，所述箱体上设有道路喷水装置；所述上视觉传感器具有前景目标提取算法和下降目标跟踪算法功能，基于前景目标提取算法对高空抛落的物体进行锁定，再通过下降目标跟踪算法跟踪高空抛落物体，并反向寻找高空抛物的住户，达到提前预警的功能以及后续辅助工作人员进行责任追究；所述下视觉传感器用于检测视觉区域内经过的行人，以轻量化目标检测算法PD‑SSD为核心，对视觉区域内的行人进行检测并框选，一旦行人进入喷洒区域则自动停止喷水，避免进行喷洒作业时误喷到行人造成不良影响。2.根据权利要求1所述的一种用于小区监测的智慧路灯，其特征在于，前景目标提取算法以三通道哈希算法为核心，采用四分法将图片不断分割迭代检测，通过三通道哈希算法分别度量当前帧图像R、G、B三通道的哈希值与背景图像三通道的哈希值，经处理后得到的哈希值为二进制形式，最终找出三通道的哈希值的汉明距离都小于阈值λ的像素点的集合为前景区域，即高空抛落物体；将采集到的图像信息分为RGB三个通道分别处理，定义其背景图像矩阵为Hn，当前帧图像矩阵为Mn，其中n表示四分法迭代n次，背景帧R、G、B三通道的图像矩阵分别为当前帧R、G、B三通道的图像矩阵分别为q表示当前区域像素点的个数，具体操作步骤如下：当n＝0时，背景帧R、G、B三通道的图像矩阵分别为当前帧R、G、B三通道的图像矩阵分别为分别对比R、G、B三个通道背景帧与当前帧哈希值的汉明距离，若汉明距离都小于阈值λ，则认为当前帧与背景帧一致，未出现高空抛物；若存在一个通道的汉明距离大于阈值λ，则认为当前帧与背景帧不一致，出现高空抛物，进行第n+1次，进一步分别判断4n个小区域当前帧与背景帧R、G、B三个通道哈希值的汉明距离，循环迭代最终锁定三通道的哈希值的汉明距离都小于一定阈值的像素点的集合为前景区域，即高空抛落物体。3.根据权利要求2所述的一种用于小区监测的智慧路灯，其特征在于，三通道哈希算法是基于感知哈希算法改进的一种对比图片相似度的算法，即将图片信息分三通道进行处理，转换为二进制形式的哈希值，通过对比两张图片三个通道分别得到的哈希值的汉明距R离来判断两张图片是否相似；以R通道为例，定义背景帧R通道的图像矩阵为H＝{r′1,r′2,Rr′3,......r′q},当前帧R通道的图像矩阵为M＝{r1,r2,r3,......rq},首先将两张图片缩写为8×8的尺寸，去除图片中频域高的信息，得到矩阵和2CN115013771A权利要求书2/3页分别为背景帧和当前帧对应的64像素矩阵；接着求出矩阵和中元素的平均值，分别为avgH和avgM；定义背景帧R通道图像的哈希值为当前帧R通道图像的哈希值为矩阵每个元素和avgH进行对比，如果元素值大于等于avgH