一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及亮度检测技术领域，具体涉及一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置。所述检测装置包括开关电源、摄像机、上位机、标准亮度仪、嵌入式处理器；摄像机设置焦距、光圈、曝光时间可调的镜头，用于根据需要调节焦距、光圈和曝光时间；上位机用于实时显示视频画面，根据视频画面调整安装角度、选取符合20°视场角的图像区域和发送摄像机的焦距调节指令。本实用新型专利技术能精准确定方向和视场角、测量时间短、数据处理简单、测量精度高，具备远程监控功能，方便维护和升级更新，同时节约了成本，提高了经济效益。

An internal and external brightness detection device of tunnel hole based on image

The utility model relates to the technical field of brightness detection, in particular to an image based inner and outer brightness detection device for tunnel holes. The detection device comprises a switch power supply, camera, PC, standard brightness instrument, embedded processor; set the camera focal length, aperture, exposure time adjustable lens, according to need to adjust the focal length, aperture and exposure time; the host computer for real-time display of video images, video images, adjust the installation angle according to the selected image area and send the camera viewing angle of 20 degrees the focal length adjustment instruction. The utility model can accurately determine the direction and angle of view, short measurement time, simple data processing, high precision measurement, with the function of remote control, convenient maintenance and upgrade, but also saves cost, improve economic efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置
本技术涉及亮度检测
，具体是一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置。
技术介绍
洞外亮度是指在接近段起点处距地面1.5m正对洞口方向20°视场角实测得到的平均亮度。一般传统亮度仪是瞄点式亮度仪，测量过程中待测目标的光束进入前端物镜，经过带孔反射镜和滤光片，照在光电探测器上，测量视场角由带孔反射镜上不同直径的圆孔决定，可通过转动带孔反射镜来选择不同的孔径，可见视场角的确定需要较高的测量经验和操作水平，测量的误差较大；而且传统亮度仪在工程安装时方向性和角度不能很好控制，很难达到20°视场角的标准要求，通常检测的亮度值不能真正代表洞外亮度值，存在不可预估的测量偏差；另外传统亮度仪不具备远程监控功能，故障排查必须亲临现场才能实施，升级更新必须返厂才能实现，不利于维护和升级更新；同时为了实现调光控制系统的闭环回路控制，需要在隧道外安装洞外亮度仪和隧道内安装照度仪来获取洞内外亮度，而传统照度仪只能测量路面点的亮度，而点极易受路面平整度和单灯明亮状态的影响，不仅导致所测的洞内亮度值误差较大，而且大大增加设备成本，施工成本，维护成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置，具体技术方案如下：一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置包括开关电源、摄像机、上位机、标准亮度仪、嵌入式处理器；所述摄像机设置有焦距、光圈、曝光时间可调的镜头，用于根据需要调节焦距、光圈和曝光时间；所述上位机用于实时显示视频画面且根据视频画面调整安装角度、选取符合20°视场角的图像区域和发送摄像机的焦距调节指令；所述标准亮度仪是测量值的精准度得到国际认可的亮度测量设备；所述开关电源分别与摄像机和嵌入式处理器相连，开关电源给摄像机提供电压为12V的电源，给嵌入式处理器提供电压为5V的电源；所述嵌入式处理器包括1个BT.1120接口、1个RS485接口、2个RJ45接口；所述摄像机通过BT.1120接口与嵌入式处理器相连；所述标准亮度仪与上位机相连；所述上位机通过一个RJ45接口与嵌入式处理器相连；所述摄像机将隧道洞口的视频流传输至嵌入式处理器，嵌入式处理器将接收到的视频流通过网络传输至上位机，上位机通过网络将摄像机的焦距调节指令发送至嵌入式处理器，由嵌入式处理器控制摄像机调节焦距直至画面大部分区域属于洞外或者洞内，记录此时的焦距参数；上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外图像区域R1或者洞内图像区域R2，并将该区域的位置坐标回传至嵌入式处理器；然后再使用标准亮度仪和上位机对摄像机的参数进行标定并通过网络将摄像机的标定的参数传回嵌入式处理器，由嵌入式处理器计算上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外或者洞内图像区域的亮度。进一步，所述嵌入式处理器通过RS485接口与485光端机相连；所述485光端机与调光控制系统相连；所述嵌入式处理器通过RS485接口将洞外或者洞内的亮度值实时传输至调光控制系统；所述嵌入式处理器通过RJ45与网络光端机相连；所述网络光端机与视频监控平台相连；所述嵌入式处理器通过网络光端机将视频流传输至视频监控平台。进一步，视频流是YUV视频流；所述YUV是一种图像格式，由3个分量组成，其中Y是亮度分量，U、V为色差分量，亮度分量Y、色差分量U、V都由8位二进制数表示，其取值范围为00000000～11111111，即0～255。本技术的有益效果为：1、本技术采用可视化图像的方式实现亮度检测，可根据上位机显示的画面实时调整视场角，具备直观、简易、快捷、准确等优点，确定的视场角能与标准高度吻合，测量结果能准确体现洞外亮度值，测量误差小；2、本技术将视频流实时传输至视频监控平台进行监控，镜头角度变化、图像质量变化、设备运行状态等信息都可一目了然，并且可通过网络对嵌入式处理器的程序进行远程升级更新，故障排查简单快捷、便于维护和升级更新；3、本技术能精准确定方向和视场角、测量时间短、数据处理简单、测量精度高，具备远程监控功能，方便维护和升级更新，同时节约了成本，提高了经济效益。附图说明图1是本技术一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置的结构示意图；图2是本技术的隧道洞外图像区域示意图；图3是本技术的隧道洞内图像区域示意图。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置包括开关电源、摄像机、上位机、标准亮度仪、嵌入式处理器；所述摄像机设置有焦距、光圈、曝光时间可调的镜头，用于根据需要调节焦距、光圈和曝光时间；所述上位机用于实时显示视频画面且根据视频画面调整安装角度、选取符合20°视场角的图像区域和发送摄像机的焦距调节指令；所述标准亮度仪是测量值的精准度得到国际认可的亮度测量设备；所述开关电源分别与摄像机和嵌入式处理器相连，开关电源给摄像机提供电压为12V的电源，给嵌入式处理器提供电压为5V的电源；所述嵌入式处理器包括1个BT.1120接口、1个RS485接口、2个RJ45接口；所述摄像机通过BT.1120接口与嵌入式处理器相连；所述标准亮度仪与上位机相连；所述上位机通过一个RJ45接口与嵌入式处理器相连；所述摄像机将隧道洞口的视频流传输至嵌入式处理器，嵌入式处理器将接收到的视频流通过网络传输至上位机，上位机通过网络将摄像机的焦距调节指令发送至嵌入式处理器，由嵌入式处理器控制摄像机调节焦距直至画面大部分区域属于洞外或者洞内，记录此时的焦距参数；上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外图像区域R1或者洞内图像区域R2，如图2所示，R1为包含隧道洞口、部分路面、部分植被的区域，如图3所示，R2为入口加强照明段路面区域，并将该区域的位置坐标回传至嵌入式处理器；然后再使用标准亮度仪和上位机对摄像机的参数进行标定并通过网络将摄像机的标定的参数传回嵌入式处理器，由嵌入式处理器计算上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外或者洞内图像区域的亮度。进一步，所述嵌入式处理器通过RS485接口与485光端机相连；所述485光端机与调光控制系统相连；所述嵌入式处理器通过RS485接口将洞外或者洞内的亮度值实时传输至调光控制系统；所述嵌入式处理器通过RJ45与网络光端机相连；所述网络光端机与视频监控平台相连；所述嵌入式处理器通过网络光端机将视频流传输至视频监控平台。进一步，视频流是YUV视频流；所述YUV是一种图像格式，由3个分量组成，其中Y是亮度分量，U、V为色差分量，亮度分量Y、色差分量U、V都由8位二进制数表示，其取值范围为00000000～11111111，即0～255。摄像机通过BT.1120接口将隧道洞口的YUV视频流传输至嵌入式处理器，嵌入式处理器将接收到的YUV视频流通过网络传输至上位机，上位机根据显示的画面调整安装角度并通过网络将摄像机的焦距调节指令发送至嵌入式处理器，由嵌入式处理器控制摄像机调节焦距直至画面大部分区域属于洞外为止，记录此时的焦距参数，上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外图像区域R1，如图2所示，并将该区域的位置坐标回传至嵌入式处理器；上位机通过网络将摄像机的焦距调节指令发送至嵌入式处理器，由嵌入式处理器控制摄像机调节焦距直至画面大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置，其特征在于：包括开关电源、摄像机、上位机、标准亮度仪、嵌入式处理器；所述摄像机设置有焦距、光圈、曝光时间可调的镜头，用于根据需要调节焦距、光圈和曝光时间；所述上位机用于实时显示视频画面且根据视频画面调整安装角度、选取符合20°视场角的图像区域和发送摄像机的焦距调节指令；所述开关电源分别与摄像机和嵌入式处理器相连，开关电源给摄像机提供电压为12V的电源，给嵌入式处理器提供电压为5V的电源；所述嵌入式处理器包括1个BT.1120接口、1个RS485接口、2个RJ45接口；所述摄像机通过BT.1120接口与嵌入式处理器相连；所述标准亮度仪与上位机相连；所述上位机通过一个RJ45接口与嵌入式处理器相连；所述摄像机将隧道洞口的视频流传输至嵌入式处理器，嵌入式处理器将接收到的视频流通过网络传输至上位机，上位机通过网络将摄像机的焦距调节指令发送至嵌入式处理器，由嵌入式处理器控制摄像机调节焦距直至画面大部分区域属于洞外或者洞内，记录此时的焦距参数；上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外图像区域(R1)或者洞内图像区域(R2)，并将该区域的位置坐标回传至嵌入式处理器；然后再使用标准亮度仪和上位机对摄像机的参数进行标定并通过网络将摄像机的标定的参数传回嵌入式处理器，由嵌入式处理器计算上位机选取的符合20°视场角要求的隧道洞外或者洞内图像区域的亮度。...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像的隧道洞内外亮度检测装置，其特征在于：包括开关电源、摄像机、上位机、标准亮度仪、嵌入式处理器；所述摄像机设置有焦距、光圈、曝光时间可调的镜头，用于根据需要调节焦距、光圈和曝光时间；所述上位机用于实时显示视频画面且根据视频画面调整安装角度、选取符合20°视场角的图像区域和发送摄像机的焦距调节指令；所述开关电源分别与摄像机和嵌入式处理器相连，开关电源给摄像机提供电压为12V的电源，给嵌入式处理器提供电压为5V的电源；所述嵌入式处理器包括1个BT.1120接口、1个RS485接口、2个RJ45接口；所述摄像机通过BT.1120接口与嵌入式处理器相连；所述标准亮度仪与上位机相连；所述上位机通过一个RJ45接口与嵌入式处理器相连；所述摄像机将隧道洞口的视频流传输至嵌入式处理器，嵌入式处理器将接收到的视频流通过网络传输至上位机，上位机通过网络将摄像机的焦距调节指令发送至嵌入式处理器，由嵌入式处理器控制摄像机调节焦距直至画面大部分区域属于洞外或者洞内，记录此时的焦距参数；上位机选取符合20°视场角要求的隧道洞外图...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃力更，徐韶华，李小勇，黎云飞，陈静，农昭光，
申请(专利权)人：广西交通科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45