[发明专利]一种用于机动车尾气的林格曼黑度校准和检测方法及装置

权利要求书

1.一种用于机动车尾气的林格曼黑度校准和检测方法，所述校准和检测方法用于机动车尾气检测装置，所述机动车尾气检测装置中设有相机，其特征在于，所述校准和检测方法包括步骤：

S1、根据每一次采集的林格曼黑度标准板中参比图案的图像质量自动调整所述相机的参数，并当所述参比图案的图像质量符合预设条件时，将调整后的相机参数设置为所述相机的最优成像参数；

S2、用所述相机对林格曼黑度标准板上的每一个林格曼黑度等级图案采集N帧图像，对每一帧图像的所有像素点进行灰度值计算，将计算得到的N帧图像的灰度值的平均值作为该林格曼黑度等级图案的灰度值，获取每一个林格曼黑度等级图案的灰度值，所述相机的参数设置为最优成像参数；

S3、建立每一个林格曼黑度等级图案的灰度值与对应等级的林格曼黑度标准值的映射关系，以该映射关系构建一校准曲线；

S4、用所述相机采集M帧待测尾气图像，对每一帧待测尾气图像的所有像素点进行灰度值计算，将计算得到的M帧待测尾气图像的灰度值的平均值作为待测尾气图像的灰度值，所述相机的参数设置为最优成像参数；

S5、将待测尾气图像的灰度值代入所述校准曲线中，反演得到待测尾气的林格曼黑度；

所述步骤S1包括：

多次采集林格曼黑度标准板的参比图案；

通过一预设的图像质量评价函数对每一次采集的参比图案进行计算；

根据每一次计算得到的图像质量评价参数自动调整相机参数，并当计算得到的图像质量评价参数在一参数阈值范围时，将调整后的相机参数设置为相机的最优成像参数；

所述自动调整相机参数的步骤具体包括：

将林格曼黑度标准板的参比图案调整到所述相机的视场范围内，并设置相机的参数设置为第一相机参数，所述相机的参数包括亮度值、增益值、曝光值和伽玛值；

在所述相机的第一相机参数下采集林格曼黑度标准板的第一张参比图案，根据所述图像质量评价函数计算得到第一张参比图案的图像质量评价参数，若所述第一张参比图案的图像质量评价参数在所述参数阈值范围内时，将所述第一相机参数设置为相机的最优成像参数；

若不在所述参数阈值范围内时，根据所述第一张参比图案的图像质量评价参数调整相机的参数为第二相机参数，并在所述第二相机参数下采集林格曼黑度标准板的第二张参比图案，基于相同的计算方法得到第二张参比图案的图像质量评价参数，若所述第二张参比图案的图像质量评价参数在所述参数阈值范围内时，将所述第二相机参数设置为相机的最优成像参数；

若不在所述参数阈值范围内时，则重复执行上述步骤，调整相机参数，直至获取的参比图案的图像质量评价参数在所述参数阈值范围内时，此时的相机参数设置为相机的最优成像参数；

所述步骤S2包括：

自动旋转林格曼黑度标准板，将林格曼黑度标准板中的每一个林格曼黑度等级图案调整到所述相机的视场范围内，对每一个林格曼黑度等级图案进行图像采集得到该林格曼黑度等级图案的N帧图像，其中，所述相机的参数设置为最优成像参数；

选择每一帧图像的有效计算区域，提取每一帧图像的有效计算区域内每一个像素点的R、G、B分量，以每一个像素点的R、G、B分量中的最小值作为该像素点的灰度值，获取每一帧图像中每一个像素点的灰度值；

统计每一帧图像中每一个灰度值所对应的像素点个数，取像素点众数的所对应的灰度值作为该帧图像的灰度值；

将N帧图像中每一帧图像所对应的灰度值进行累加求和并进行均值计算，作为该林格曼黑度等级图案的灰度值；

以此类推，得到每一个林格曼黑度等级图案的灰度值；

其中，图像质量评价参数Q通过下面图像质量评价函数计算得到：

；

其中，G_x(x，y)和G_y(x，y)对应为图像的像素点水平方向和垂直方向的梯度值，U和V表示图像的水平方向和垂直方向的分辨率，α、β分别为加权因子，L₀为图像暗通道范数。