一种追逐式终端能见度测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种追逐式终端能见度测量方法及系统，基于两移动终端沿目标移动路径的移动，以两移动终端基于图像捕获动作下的彼此识别为判断依据，设计两移动终端彼此前后位置的循环互换策略，获得各能见度变化节点位置，进而准确判定目标移动路径上各个低能见度段、各个非低能见度段、以及各个低能见度段中各检测位置的能见度数值，实现道路低能见度天气的连续性、高精度、全自动的测量，大大降低人工巡逻的危险性和高密度布设能见度仪的成本，特别对道路夜间常出现的局地浓雾（团雾）具有非常好的效果；此外设计方法还可根据不同地区交通管制标准进行移动终端间距自由调整，能够适应多行业场景，具有广阔的市场应用前景和经济价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种追逐式终端能见度测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种追逐式终端能见度测量方法及系统，属于能见度检测


技术介绍

[0002]随着全国公路里程的不断增加，道路行车安全也越来越受到关注，特别是由浓雾引起的灾害性天气对对道路安全带来了巨大的安全隐患。尽早的发现并找出低能见度路段以及准确的测量出能见度数值成为目前气象、交通、交管部门关注研究的重点。目前常用的监测能见度的手段主要有两种，一种是基于后向散射的能见度仪进行识别，但由于能见度仪安装布设成本高，维护成本大，无法高密度安装部署，因此对于道路局地团雾监测能力有限；另外一种是基于道路视频图像的能见度识别方法，该方法主要道路沿线采集的视频图像经过机器学习等方法实现图像的能见度自动识别，但此种方法对环境亮度要求较高，在夜间如果没有足够光源情况下很难进行准确识别。随着无人机技术的不断成熟，利用无人机机动灵活优势可以为夜间能见度识别提供帮助。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种追逐式终端能见度测量方法，基于两移动终端沿目标移动路径的移动，设计控制分析策略，能够准确判定目标移动路径上各个低能见度段、各个非低能见度段、以及各个低能见度段中各检测位置的能见度数值。
[0004]本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种追逐式终端能见度测量方法，基于两个分别均搭载标志装置与图像捕获装置的移动终端，按如下步骤A至步骤H，实现对目标移动路径的能见度检测，获得目标移动路径中的各个低能见度段、各个非低能见度段、以及各个低能见度段中各检测位置的能见度数值；步骤A. 基于预设低能见度数值与非低能见度数值的能见度数值划分阈值，以两移动终端在目标移动路径的非低能见度段上、且彼此相距能见度数值划分阈值的位置，作为两移动终端的初始位置，并进入步骤B；步骤B. 控制两移动终端均以预设速度沿目标移动路径的其中一方向进行移动，同时由后方移动终端上的图像捕获装置实时拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方向的视频流，并进入步骤C；步骤C. 实时判断后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧是否包含前方移动终端上标志装置，是则返回步骤B，否则控制两移动终端停止移动，则记录前方移动终端所对应上一时刻的位置为目标移动路径上一个低能见度段的边界位置，然后进入步骤D；步骤D. 保持前方移动终端位置不动，控制后方移动终端以预设速度沿目标移动路径向前方移动终端方向进行移动、并超过前方移动终端，同时更新前后方位置的移动终端，并进入步骤E；步骤E. 保持后方移动终端位置不动、以及前方移动终端的移动，由后方移动终端
上的图像捕获装置实时拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方向的视频流，并进入步骤F；步骤F. 实时判断后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧是否包含前方移动终端上标志装置，是则返回步骤E，否则控制前方移动终端停止移动，则前方移动终端所对应上一时刻的位置即为其相邻后方移动终端不动位置的最远能见度，记录该最远能见度的距离，即为目标移动路径上该低能见度段中该后方移动终端不动位置的能见度数值，作为目标移动路径上该低能见度段中一个检测位置的能见度数值，然后进入步骤G；步骤G. 判断相邻步骤F中所获能见度数值是否大于或等于能见度数值划分阈值，是则表示前方移动终端已经移出目标移动路径上的该低能见度段，记录后方移动终端的位置即为目标移动路径上该低能见度段的边界位置，然后进入步骤H；否则返回步骤D；步骤H. 控制后方移动终端沿目标移动路径向前方移动终端方向移动至相距能见度数值划分阈值的位置，然后返回步骤B。
[0005]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤C中，若后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧未包含前方移动终端上标志装置，则执行如下步骤C
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i；步骤C
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i. 由前方移动终端上的图像捕获装置拍摄获得指向后方移动终端上标志装置方向的视频帧，并判断该视频帧中是否包含后方移动终端上标志装置，是则进入步骤C
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ii；否则控制两移动终端停止移动，则记录前方移动终端所对应上一时刻的位置为目标移动路径上一个低能见度段的边界位置，然后进入步骤D；步骤C
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ii. 控制后方移动终端上图像捕获装置进行自检，然后由后方移动终端上的图像捕获装置拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方向的视频帧，并判断该视频帧中是否包含前方移动终端上标志装置，是则返回步骤B；否则判定后方移动终端上的图像捕获装置故障，结束对目标移动路径的能见度检测；所述步骤F中，若后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧未包含前方移动终端上标志装置，则执行如下步骤F
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i；步骤F
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i. 由前方移动终端上的图像捕获装置拍摄获得指向后方移动终端上标志装置方向的视频帧，并判断该视频帧中是否包含后方移动终端上标志装置，是则进入步骤F
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ii；否则控制前方移动终端停止移动，则前方移动终端所对应上一时刻的位置即为其相邻后方移动终端不动位置的最远能见度，记录该最远能见度的距离，即为目标移动路径上该低能见度段中该后方移动终端不动位置的能见度数值，作为目标移动路径上该低能见度段中一个检测位置的能见度数值，然后进入步骤G；步骤F
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ii. 控制后方移动终端上图像捕获装置进行自检，然后由后方移动终端上的图像捕获装置拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方向的视频帧，并判断该视频帧中是否包含前方移动终端上标志装置，是则返回步骤E；否则判定后方移动终端上的图像捕获装置故障，结束对目标移动路径的能见度检测。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述两移动终端上分别所搭载的标志装置均为光源，并且两光源的闪烁周期相同，以及两移动终端上图像捕获装置的曝光周期相同，以及光源闪烁周期S1为图像捕获装置曝光周期S2的整数倍，或者图像捕获装置曝光周期S2为光源闪烁周期S1的整数倍。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤C与步骤F中实时判断后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧是否包含前方移动终端上标志装置，所述步骤C
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i与步骤F
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i中分别判断所获视频帧中是否包含后方移动终端上标志装置，以及所述步骤C
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ii与步骤F
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ii中分别判断所获视频帧中是否包含前方移动终端上标志装置，分别对所判断标志装置执行目标跟踪算法实现各步骤中的相应判断。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述目标跟踪算法包括MobileNets
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SSD作为首选目标跟踪算法，以及Bossting方法、随机学习或深度学习作为备选目标跟踪算法。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述两移动终端均为无人机，两无人机在目标移动路径上方预设高度按步骤A至步骤H，实现对目标移动路径的能见度检测。
[0010]与上述相对应，本专利技术还设计了一种实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种追逐式终端能见度测量方法，其特征在于：基于两个分别均搭载标志装置与图像捕获装置的移动终端，按如下步骤A至步骤H，实现对目标移动路径的能见度检测，获得目标移动路径中的各个低能见度段、各个非低能见度段、以及各个低能见度段中各检测位置的能见度数值；步骤A. 基于预设低能见度数值与非低能见度数值的能见度数值划分阈值，以两移动终端在目标移动路径的非低能见度段上、且彼此相距能见度数值划分阈值的位置，作为两移动终端的初始位置，并进入步骤B；步骤B. 控制两移动终端均以预设速度沿目标移动路径的其中一方向进行移动，同时由后方移动终端上的图像捕获装置实时拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方向的视频流，并进入步骤C；步骤C. 实时判断后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧是否包含前方移动终端上标志装置，是则返回步骤B，否则控制两移动终端停止移动，则记录前方移动终端所对应上一时刻的位置为目标移动路径上一个低能见度段的边界位置，然后进入步骤D；步骤D. 保持前方移动终端位置不动，控制后方移动终端以预设速度沿目标移动路径向前方移动终端方向进行移动、并超过前方移动终端，同时更新前后方位置的移动终端，并进入步骤E；步骤E. 保持后方移动终端位置不动、以及前方移动终端的移动，由后方移动终端上的图像捕获装置实时拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方向的视频流，并进入步骤F；步骤F. 实时判断后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧是否包含前方移动终端上标志装置，是则返回步骤E，否则控制前方移动终端停止移动，则前方移动终端所对应上一时刻的位置即为其相邻后方移动终端不动位置的最远能见度，记录该最远能见度的距离，即为目标移动路径上该低能见度段中该后方移动终端不动位置的能见度数值，作为目标移动路径上该低能见度段中一个检测位置的能见度数值，然后进入步骤G；步骤G. 判断相邻步骤F中所获能见度数值是否大于或等于能见度数值划分阈值，是则表示前方移动终端已经移出目标移动路径上的该低能见度段，记录后方移动终端的位置即为目标移动路径上该低能见度段的边界位置，然后进入步骤H；否则返回步骤D；步骤H. 控制后方移动终端沿目标移动路径向前方移动终端方向移动至相距能见度数值划分阈值的位置，然后返回步骤B。2.根据权利要求1所述一种追逐式终端能见度测量方法，其特征在于：所述步骤C中，若后方移动终端上图像捕获装置所获视频流中的当前时刻视频帧未包含前方移动终端上标志装置，则执行如下步骤C
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i；步骤C
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i. 由前方移动终端上的图像捕获装置拍摄获得指向后方移动终端上标志装置方向的视频帧，并判断该视频帧中是否包含后方移动终端上标志装置，是则进入步骤C
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ii；否则控制两移动终端停止移动，则记录前方移动终端所对应上一时刻的位置为目标移动路径上一个低能见度段的边界位置，然后进入步骤D；步骤C
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ii. 控制后方移动终端上图像捕获装置进行自检，然后由后方移动终端上的图像捕获装置拍摄获得指向前方移动终端上标志装置方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振东，黄亮，孙家清，杨茜茜，周雪城，肖鹏飞，罗晓春，田小毅，姜荣升，张顾，杜良永，
申请(专利权)人：江苏省气象服务中心，
类型：发明
国别省市：