一种发光目标物视频团雾能见度监测方法技术

本发明专利技术公开了一种发光目标物视频团雾能见度监测方法，设置若干摄像头，距离单个摄像头50m、100m、200m的距离处分别设置常亮的恒定发光体，截取视频截图中恒定发光体居中的矩形方框区域截图作为光域特征图片，从矩形方框区域中心点向四周确定三个特征矩形环区域，根据恒定发光体的亮度差、标准差、环标差值、心环差值与水平能见度线性回归模型，求得摄像头到50m、100m、200m处恒定发光体之间平均水平能见度。本发明专利技术发光目标物视频团雾能见度监测方法24小时不间断实时监测平均能见度，可有效监测团雾天气，提高监测的时效性、准确性，可辅助快速确定团雾发生区段，减少因公路团雾所造成的交通事故。交通事故。交通事故。

【技术实现步骤摘要】
一种发光目标物视频团雾能见度监测方法


[0001]本专利技术涉及气象监测
，尤其是涉及一种发光目标物视频团雾能见度监测方法。

技术介绍

[0002]团雾通常生成于中小尺度环流系统下，成团簇状分布，高速公路团雾的覆盖路面范围比较小，往往小于5公里，团雾内水平能见度很低，能见度小于200米。高速公路团雾已被公认为是“流动杀手”，常常造成重大交通事故，事故致死率高于其他交通事故。团雾与其它雾相比具有局地性、范围小、突发性、易流动等特征，给监测的时效性、准确性造成很大影响。
[0003]国内研究起步晚发展快，大致可归为三种类型。第一类需要进行太阳高度角订正，如利用分割区域和暗原色通道计算透射率估算能见度；利用摄像头标定模型、小波变换视频对比度模型及无需人工辅助设施的检测系统。第二类需要路面有充足的光照条件，如基于路面亮度的能见度检测方法；第三类需要排除环境光干扰，如利用双亮度差方法。
[0004]目前，以上研究尚未形成实际用于公路团雾监测的产品。有些研究已经转化为实验性产品，如基于数字摄像能见度系统监测能见度及其对比实验，在一条直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光目标物视频团雾能见度监测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，设置若干摄像头，距离单个摄像头50m、100m、200m的距离处分别对应设置常亮的恒定发光体，摄像头实时获取对应的三个恒定发光体的视频图像；S2，每隔固定时间，对拍摄的距离摄像头50m、100m、200m的恒定发光体的视频图像进行截图，截取视频截图中恒定发光体居中的矩形方框区域截图作为光域特征图片；S3，分析光域特征图片，从矩形方框区域中心点向四周确定三个特征矩形环区域，即光域中心区域c，光域边缘区域b和环境光区域a；基于三个特征矩形环区域进行光亮度分析，分别求得三个特征矩形环区域的光亮度数值和光亮度标准差数值；S4，根据距离摄像头50m处恒定发光体的亮度差、标准差、环标差值、心环差值与水平能见度线性回归模型，求得摄像头到50m处恒定发光体之间平均水平能见度v1：v1＝3.873+2.248l
d
+4.415a
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，l
d
为距离摄像头50m光域特征图片中光域边缘区域b的光亮度与环境光区域a的光亮度之间的差值；a
d
为距离摄像头50m光域特征图片中光域边缘区域b的光亮度标准差与环境光区域a的光亮度标准差之间的差值，简称环标差值；S5，根据距离摄像头100m处恒定发光体的亮度差、标准差、环标差值、心环差值与水平能见度线性回归模型，求得摄像头到100m处恒定发光体之间平均水平能见度v2：v2＝41.445+2.373l
d
‑
2.178a
d
+1.370c
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，l
d
为距离摄像头100m光域特征图片中光域边缘区域b的光亮度与环境光区域a的光亮度之间的差值；a
d
为距离摄像头100m光域特征图片中光域边缘区域b的光亮度标准差与环境光区域a的光亮度标准差之间的差值，简称环标差值；c
d
为距离摄像头100m光域特征图片中光域中心区域c的光亮度与环境光区域a的光亮度之间的差值，简称心环差值；S6，根据距离摄像头200m处恒定发光体的亮度差、标准差、环标差值、心环差值与水平能见度线性回归模型，求得摄像头到200m处恒定发光体之间平均水平能见度v3：v3＝54.282+8.918l
d
‑
1.256s
d
，l
d
为距离摄像头200m光域特征图片中光域边缘区域b的光亮度与环境光区域a的光亮度之间的差值；s
d
为距离摄像头200m光域特征图片中光域边缘区域b的光亮度标准差与光域中心区域c的光亮度标准差之间的差值。2.根据权利要求1所述的发光目标物视频团雾能见度监测方法，其特征在于：恒定发光体距离地面高度为3
‑
5m，摄像头高度高于恒定发光体的高度；摄像头和恒定发光体设置于道路两侧或同一侧。3.根据权利要求1所述的发光目标物视频团雾能见度监测方法，其特征在于：步骤2中每隔3
‑
10秒截图一次。4.根据权利要求1所述的发光目标物视频团雾能见度监测方法，其特征在于：步骤2中截取视频截图中恒定发光体居中的矩形方框区域的方法为：取定时拍摄的距离摄像头50m、100m、200m的恒定发光体的视频图像截图，截取列*行为5
‑
30*6
‑
35像素的矩形方框区域作为光域特征图片。5.根据权利要求4所述的发光目标物视频团雾能见度监测方法，其特征在于：距离摄像头50m、100m、200m的恒定发光体的视频图像分别截取恒定发光体居中列*行为26*31、16*19、6*7像素，宽度与高度比在0.83
‑
0.86之间的矩形方框区域作为光域特征图片。
6.根据权利要求1所述的发光目标物视频团雾能见度监测方法，其特征在于：步骤3中从光域特征图片中心点向四周确定三个特征矩形环区域，即光域中心区域c，光域边缘区域b和环境光区域a的方法：如附图1所示，取光域特征图片从恒定发光体中心点向四周寻找，取光亮度突变像素点作为边缘点，依据边缘点连线做4条切线作为边缘线，边缘线两两相交后得到矩形光亮边框2，由矩形光亮边框2向内周取1
‑
4行或列像素的矩形环区域，作为光域边缘区域b；光域边缘区域b以内全部为光域中心区域c；矩形方框区域边线1向内取1
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢振礼，李玉华，杨成芳，崔广署，安源，路伟，
申请(专利权)人：日照市气象局，
类型：发明
国别省市：