[发明专利]基于三光谱实时成像和多项式回归的修正能见度估计方法

权利要求书

1.基于三光谱实时成像和多项式回归的修正能见度估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、利用三台近红外相机C1、C2和C3、三个分光镜B1、B2和B3、三个近红外成像波段λ₁、λ₂和λ₃对应的滤光片F1、F2和F3、三个镜组L1、L2和L3搭建三光谱实时成像光学系统；

步骤二、利用三光谱实时成像光学系统在雾天下对选定建筑物目标进行成像得到同一场景下不同波段成像的三幅近红外图像I(λ₁,d)、I(λ₂,d)和I(λ₃,d)，其中，d表示选定建筑物目标与近红外相机的真实距离；

步骤三、根据I(λ₁,d)、I(λ₂,d)和I(λ₃,d)进一步推导雾天下基于近红外三光谱实时成像和距离的能见度估计公式；

步骤四、根据上述公式得到多对标准能见度U与估计能见度V，记作{(U₁，V₁),(U₂，V₂),...,(U_n，V_n)}，然后使用多项式回归方程建立能见度修正公式，对后续得到的估计能见度V进行修正得到修正能见度V_x，将修正能见度V_x作为最终输出结果，其中n表示大于等于2的整数，具体包括如下步骤：

1)建立U与V的多项式回归方程为

其中，h(·)表示假设函数，θ＝(a₀,a₁,...,a_m)表示参数集合，a₀表示常数项，∑(·)表示累加求和操作，a_j表示多项式回归方程第j项的参数，j＝1，2，…，m，j为整数，m表示多项式回归方程中最高次项的幂且m是小于n的整数，V^j表示V的j次方；

2)根据岭回归的代价函数J(θ)求得使岭回归的代价函数J(θ)取最小值时的θ：

其中，U_i表示第i个标准能见度，V_i表示第i个估计能见度，i表示标准能见度U与估计能见度V构成的能见度对的序号，i＝1，2，…，n，i为整数，ξ表示正则化系数，h(V_i；θ)表示当估计能见度为V_i，参数为θ时，假设函数的值；利用θ建立能见度修正公式为

2.根据权利要求1所述的基于三光谱实时成像和多项式回归的修正能见度估计方法，其特征在于，所述的步骤一中，搭建近红外三光谱实时成像光学系统包括如下步骤：

1)在每台近红外相机C1、C2和C3正前方分别装配滤光片F1、F2和F3和镜组L1、L2和L3；光线经过聚光镜头后到达分光镜B1，分光镜B1的透射光到达分光镜B2，分光镜B1的反射光到达分光镜B3；

2)分光镜B2的透射光经过滤光片F1和镜组L1，被近红外相机C1接收；

3)分光镜B2的反射光经过滤光片F2和镜组L2，被近红外相机C2接收；

4)分光镜B3的透射光经过滤光片F3和镜组L3，被近红外相机C3接收。

3.根据权利要求1所述的基于三光谱实时成像和多项式回归的修正能见度估计方法，其特征在于，所述的步骤二中，利用同一场景下不同波段成像的三幅近红外图像I(λ₁,d)、I(λ₂,d)和I(λ₃,d)、同一场景下不同波段每幅图像全局大气光值A(λ₁)、A(λ₂)和A(λ₃)、选定建筑物目标与近红外相机的真实距离d和三个波段下大气消光系数β(λ₁)、β(λ₂)和β(λ₃)与估计能见度V和三个近红外成像波段λ₁、λ₂和λ₃的关系推导雾天下基于近红外三光谱成像和距离的能见度估计公式。