一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，包括：通过获取隧道出入口的初始图像，并进行滤波处理，得到目标图像，提取目标图像的三原色分量，计算得到像素点亮度；设定计算区域，采用恒定间隔像素计算方法，获取计算区域像素的算数平均数，并筛选出目标像素；基于目标像素的像素点亮度，计算得到目标图像亮度，分别获取隧道出入口的历史亮度值和对应行车视距，通过回归模型进行回归计算，获取隧道出入口的亮度值与行车视距的相关性模型；根据目标图像判断车辆位置，并将目标图像亮度输入对应的相关性模型，获取隧道出入口的行车视距。本发明专利技术实现了对隧道出入口行车视距的测量计算，提高了隧道出入口的驾驶安全性。驶安全性。驶安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法


[0001]本专利技术涉及隧道交通安全
，尤其涉及一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法。

技术介绍

[0002]驾驶人的行车视距是保证行车安全的重要条件，是评价道路视觉环境优劣的量化指标，也是提高行车安全的重要前提。目前视距检测方法主要有基于运行车速的视距检测、不同道路与车型的视距检测以及公路三维动态视距计算。但是，上述三种方法都不能够适用于隧道出入口的行车视距，且由于白天隧道内外的亮度差大，人眼对亮度差的感知适应滞后，从而产生黑洞效应，在黑洞效应的作用下，若驾驶人不能够准确感知到行车视距，导致行车速度过快，就极易发生交通事故。
[0003]因此，亟需一种能够对隧道出入口的行车视距进行测量计算，以便驾驶人合理控制车速，提高隧道出入口驾驶安全性的行车视距计算方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种可以对隧道出入口的行车视距进行测量计算的基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，以解决现有技术不能够对隧道出入口的行车视距进行准确计算的问题，本专利技术实现了对隧道出入口的行车视距进行测量计算，以便驾驶人对车速进行合理控制，提高了隧道出入口的驾驶安全性。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的基础方案如下：一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，包括以下步骤：获取隧道出入口的初始图像，对所述初始图像进行滤波处理，得到目标图像，所述初始图像由若干像素点构成；提取所述目标图像的三原色分量，根据所述三原色分量计算像素点亮度；在所述目标图像中设定计算区域，采用恒定间隔像素计算方法，获取计算区域像素的算数平均数，根据所述算数平均数筛选出计算区域的目标像素；基于所述目标像素的像素点亮度，计算获取目标图像亮度；分别获取隧道出入口的历史亮度值和对应的行车视距，通过回归模型，对所述历史亮度值和对应的行车视距进行分析，获取隧道出入口的亮度值与行车视距的相关性模型；根据所述目标图像判断车辆处于隧道入口段或隧道出口段，并将所述目标图像亮度输入对应的相关性模型，获取隧道出口或隧道入口的车辆行车视距。
[0006]在一个实施例中，采用中值滤波算法，将所述初始图像的像素点进行灰度化，并以像素点邻域内各点灰度值的中值代替原有像素点，获取目标图像。
[0007]在一个实施例中，所述采用中值滤波算法，将所述初始图像的像素点进行灰度化，并以像素点邻域内各点灰度值的中值代替，获取目标图像，具体包括：将所述初始图像中的像素点与邻域环绕各点组成3*3像素大小的划分板块；采用二维滑动模板方式，遍历所述划分板块内的所有像素点；将所述划分板块中的所有像素点按照像素值的大小进行排序，生成单调上升或单调下降的二维数据序列，以排序后像素值的中值取代原有像素点，获取目
标图像。
[0008]在一个实施例中，所述提取所述目标图像的三原色分量，根据所述三原色分量计算像素点亮度，具体包括：将所述目标图像中的三原色矢量值域转化为单位矢量值域，每个像素点有三个分量，分别代表像素点颜色的红、蓝、绿的亮度值，所述亮度值限定在所述单位矢量值域内；根据像素点转化后的红、蓝、绿的亮度值，计算获取像素点亮度，公式为：
[0009]L＝0.299R+0.587G+0.114B
[0010]式中，R代表红色的亮度值，G代表绿色的亮度值，B代表蓝色的亮度值。
[0011]在一个实施例中，所述在所述目标图像中设定计算区域，采用恒定间隔像素计算方法，获取计算区域像素的算数平均数，根据所述算数平均数筛选出计算区域的目标像素，具体包括：在所述目标图像中设定计算区域的大小；采用间隔两行两列的恒定间隔像素计算方法，对计算区域的像素进行分割选取，获取目标像素，计算公式为：
[0012][0013]式中，T(x
i
,y
j
)表示图像亮度元素在对应像素点(x
i
,y
j
)的值，y
t
表示提取区域的上边缘的y的值，y
b
表示提取区域的下边缘y值，x
l
表示提取区域的左边缘的x值，x
r
表示提取区域右边缘的x值，INT[]表示对括号内的公式进行取整，T为提取区域的图像亮度元素的算数平均值；根据所述算数平均值，在目标图像的计算区域中筛选出对应的目标像素。
[0014]在一个实施例中，所述基于所述目标像素的像素点亮度，计算获取目标图像亮度，具体包括：获取计算区域的所有目标像素，并根据所述目标像素获取对应的像素点亮度；计算所有目标像素对应像素点亮度的平均值，获取亮度平均值，并将所述亮度平均值作为目标图像亮度。
[0015]在一个实施例中，所述分别获取隧道出入口的历史亮度值和对应的行车视距，通过回归模型，对所述历史亮度值和对应的行车视距进行分析，获取隧道出入口的亮度值与行车视距的相关性模型，具体包括：分别获取隧道出口段和隧道入口段的历史亮度值和对应行车视距；根据隧道入口段和隧道出口段的历史亮度值和对应行车视距，采用一元线性回归、二元多项式回归、三元多项式回归、复合回归和指数回归模型进行回归计算，获取计算结果；根据所述计算结果，采用行车视距变量的回归平方和与总离差平方和的比值所表征的拟合系数及皮尔逊相关系数，对回归模型进行比较，分别选取隧道出口段和隧道入口段的最优回归模型；根据隧道出口段和隧道入口段的最优回归模型，获取隧道出口相关性模型和隧道入口相关性模型。
[0016]在一个实施例中，所述根据所述目标图像判断车辆处于隧道入口段或隧道出口段，并将所述目标图像亮度输入对应的相关性模型，获取隧道出口或隧道入口的车辆行车视距，具体包括：根据所述目标图像判断车辆处于隧道入口段或隧道出口段；若车辆处于隧道入口段，则将所述目标图像亮度输入隧道入口相关性模型，获取隧道入口的车辆行车视距；若车辆处于隧道出口段，则将所述目标图像亮度输入隧道出口相关性模型，获取隧道出口的车辆行车视距。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点及有益效果在于：无需在隧道停留，亦不用封闭交通进行测量，可仅利用行车记录仪视频，获取隧道出入口的初始图像，并进行滤波处理，得
到目标图像，提取目标图像的三原色分量，计算得到像素点亮度；在目标区域中设定计算区域，采用恒定间隔像素计算方法，获取计算区域像素的算数平均数，并根据算数平均数筛选出计算区域的目标像素；基于目标像素的像素点亮度，计算得到目标图像亮度，分别获取隧道出入口的历史亮度值和对应行车视距，通过回归模型进行回归计算，获取隧道出入口的亮度值与行车视距的相关性模型；根据目标图像判断车辆处于隧道入口段或隧道出口段，并将目标图像亮度输入对应的相关性模型，获取隧道出口或隧道入口的车辆行车视距，就能实现对隧道出入口的行车视距的测量计算，以便驾驶人根据行车视距对车速进行合理控制，提高了隧道出入口的驾驶安全性。
附图说明
[0018]图1为一个实施例中一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法的流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取隧道出入口的初始图像，对所述初始图像进行滤波处理，得到目标图像，所述初始图像由若干像素点构成；提取所述目标图像的三原色分量，根据所述三原色分量计算像素点亮度；在所述目标图像中设定计算区域，采用恒定间隔像素计算方法，获取计算区域像素的算数平均数，根据所述算数平均数筛选出计算区域的目标像素；基于所述目标像素的像素点亮度，计算获取目标图像亮度；分别获取隧道出入口的历史亮度值和对应的行车视距，通过回归模型，对所述历史亮度值和对应的行车视距进行分析，获取隧道出入口的亮度值与行车视距的相关性模型；根据所述目标图像判断车辆处于隧道入口段或隧道出口段，并将所述目标图像亮度输入对应的相关性模型，获取隧道出口或隧道入口的车辆行车视距。2.根据权利要求1所述的一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，其特征在于，采用中值滤波算法，将所述初始图像的像素点进行灰度化，并以像素点邻域内各点灰度值的中值代替原有像素点，获取目标图像。3.根据权利要求2所述的一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，其特征在于，所述采用中值滤波算法，将所述初始图像的像素点进行灰度化，并以像素点邻域内各点灰度值的中值代替，获取目标图像，具体包括：将所述初始图像中的像素点与邻域环绕各点组成3*3像素大小的划分板块；采用二维滑动模板方式，遍历所述划分板块内的所有像素点；将所述划分板块中的所有像素点按照像素值的大小进行排序，生成单调上升或单调下降的二维数据序列，以排序后像素值的中值取代原有像素点，获取目标图像。4.根据权利要求1所述的一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，其特征在于，所述提取所述目标图像的三原色分量，根据所述三原色分量计算像素点亮度，具体包括：将所述目标图像中的三原色矢量值域转化为单位矢量值域，每个像素点有三个分量，分别代表像素点颜色的红、蓝、绿的亮度值，所述亮度值限定在所述单位矢量值域内；根据像素点转化后的红、蓝、绿的亮度值，计算获取像素点亮度，公式为：L＝0.299R+0.587G+0.114B式中，R代表红色的亮度值，G代表绿色的亮度值，B代表蓝色的亮度值。5.根据权利要求1所述的一种基于图像亮度提取的隧道出入口行车视距计算方法，其特征在于，所述在所述目标图像中设定计算区域，采用恒定间隔像素计算方法，获取计算区域像素的算数平均数，根据所述算数平均数筛选出计算区域的目标像素，具体包括：在所述目标图像中设定计算区域的大小；采用间隔两行两列的恒定间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚婷，吴逸飞，孙明志，唐伯明，何虎成，刘唐志，赵映慈，齐宏娇，梁叶，
申请(专利权)人：重庆奉建高速公路有限公司交通运输部公路科学研究院，
类型：发明
国别省市：