[发明专利]一种用于高速公路全天候的能见度估计方法的装置及方法

说明书

本发明涉及光电领域，尤其是涉及一种用于高速公路全天候的能见度估计方法的装置及方法。包括设置在公路旁的若干靶标以及与靶标连接的图像处理装置，所述靶标包括遮光板以及背板，图像处理装置包括摄像头以及与摄像头连接的计算机；所述靶标背板是由的两个正方形拼接而成，上方正方形中间区域为黑色，外部区域为白色；下方正方形中间区域为白色，外部区域为黑色，遮光板安装在背板的左右两侧，遮光板表面涂为黑色。本发明有如下优点：1、采用无源靶标，靶标设计为黑、白两部分。由于采用的是无源靶标，摒弃了有源靶标存在的光衰、取电等问题。2、从复杂环境光中过滤出单一环境光数据。

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其是涉及一种用于高速公路全天候的能见度估计方法的装置及方法。

背景技术

目前的能见度估计的方法中主要有以下几种：

(1)基于颜色特征的雾天能见度估计方法。首先将RGB颜色空间转换到HSV空间，然后提取HSV各通道的特征，通过颜色特征将天气划分为非雾天、小雾天、大雾天。

(2)基于多种传感器联合的方法。采用多种传感器，包括有透雾摄像机、温度传感器、湿度传感器等，通过对比是否透雾前后图像的直方图，并联合温度和湿度综合判断是否为雾天。

(3)基于暗原色通道的方法，该方法的基本理论是雾天退化模型，首先通过提取有雾图像的暗原色通道图像，然后利用估计出透射率图像。通过直接对原始雾天图像标注能见度，然后利用透射率图像直接估计能见度。通过在图像中标记观测点，利用观测点的深度信息与透射率图像计算出场景的能见度。

(4)基于多靶标的方法，该方法通过在不同的距离设置靶标，然后不同靶标之间的亮度差值来估计能见度。

然而现有技术存在如下缺点：1、基于颜色特征、暗原色通道方法只能处理白天场景，无法处理晚上能见度估计。2、基于多传感器的方法过于复杂，成本较高。3、基于多光源的方法，环境会对不同距离的光源造成不同的影响，同时多个光源的亮度的一致性与稳定性也难以保证，从而会造成一定的精度损失；另外在高速公路上取电比较困难，并且存在光衰现象，后期维护成本相对较高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的如下技术问题：

1、全天候能见度估计的问题：现有的雾天退化模型仅适合于白天，无法满足晚上等难以看到观测点时的情况。

2、有源靶标的问题：随着时间的推移，有源靶标会在一定层度上产生光衰现象；有源靶标面临的一个重要问题就是要取电，在高速公路上取电比较困难。

3、高速公路晚上复杂环境光的影响：高速公路晚上车辆的远光灯，灯光的种类包括：光谱、光强，光源与靶标的距离不同，以及同时多个光源等因素对结果会造成巨大的影响；

提供一种用于高速公路全天候的能见度估计方法的装置及方法。

本发明主要采用如下技术方案：

一种用于高速公路全天候的能见度估计方法的装置，其特征在于，包括设置在公路旁的若干靶标以及与靶标连接的图像处理装置，所述靶标包括遮光板以及背板，图像处理装置包括摄像头以及与摄像头连接的计算机；所述靶标背板是由的两个正方形拼接而成，上方正方形中间区域为黑色，外部区域为白色；下方正方形中间区域为白色，外部区域为黑色，遮光板安装在背板的左右两侧，遮光板表面涂为黑色。

在上述的一种用于高速公路全天候的能见度估计方法的装置，靶标背板是由边长为100厘米的两个正方形拼接而成，上面正方形的背景为白色，中间80厘米的正方形区域为黑色；下面正方形背景为黑色，中间80里面的正方形区域为白色；遮光板安装在背板的左右两侧，与背板的夹角为120度。