【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于视频图像领域，具体地而言为一种基于视频图像的夜间道路能见度监测方法。
技术介绍
1、现有技术中通常通过研究图像中光源的特征来推测道路的能见度。通过解析点光源的计算方法，在散射粒子的状态下，计算道路的能见度。这些方法是通过分析和计算图像中的光源特征，来推测道路上的能见度。在光线多次散射的情况下，图像的亮度与大气消光系数之间存在一定的关系。因此采用一种双光源能见度计算方法，可以消除光源波动对能见度计算的影响。采用光双源方法来检测能见度，避光筒的添加可以增强抑制背景光噪声的能力，并提高检测的准确率。但是双光源法需要在特定的条件下进行计算，无法实时进行计算。所以使用暗通道先验法进行计算能见度。
2、从当前研究的结果表明，传统的暗通道先验算法存在着许多不足之处，例如，消耗的时间过长，无法精准的计算出夜间能见度，当摄像头拍出的图像不清楚，有噪点时，会影响到计算大气透光强度的准确值，并且计算出的透射率的模型计算值比实际值小。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于视频图像的夜间道路能见度监测方法。
2、本专利技术是这样实现的，
3、一种基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，该方法包括：
4、对待处理的视频图像做出图像的灰度图像，求出灰度图像的平均强度；
5、根据平均强度计算图像的方差和图像平均梯度检测；
6、绘制图像灰度直方图，采用直方图均衡化增强图像的对比度；
7、根据方
8、去除噪声的图像利用暗通道先验算法求出透射率，最后由能见度检测算法计算出能见度。
9、进一步地，直方图均衡化增强图像的对比度的公式为：
10、h(v)＝n(v)/(m*n)
11、其中，h(v)表示灰度值为v的像素在图像中所占的比例，n(v)表示灰度值为v的像素数，m、n分别表示图像的宽度和高度。
12、进一步地，进行局部去噪线性滤波算法，去除图像中的噪声，包括：
13、用邻域均值代替原图像中的各个像素值，公式如下：
14、
15、fc(u,v)＝vavg(u-v,α)-gavgvavg(u-v,1)+gavgu
16、其中，c表示为三个不同的图像通道，g(x，y)是原灰度值，f(x，y)是滤波后的灰度值；
17、方差的计算为：
18、
19、其中，n为像素数，ii为每个像素值，μ为灰度值；
20、图像平均梯度的计算为：
21、
22、梯度的计算公式如下：
23、
24、
25、i代表图像像素的值，x，y代表像素的坐标，像素的水平和垂直方向上的梯度值分别为gx和gy。
26、进一步地，利用暗通道先验算法求出透射率包括：
27、建立大气透光强度与透射率的关系：
28、i(x)＝t(x)j(x)+a(1-t(x))
29、夜间视频图像中的像素点用x表示，视频图像原图为i(x)，没有雾的天气下的图像为j(x)，a是大气透光强度值，大气透射率为t(x)，范围为t(x)∈[0,1]；像素点到摄像机的实际距离d(x)与大气透射率t(x)和大气消光系数β有关，表示为：
30、t(x)＝e-βd(x)
31、对于一幅清晰无雾图像j，满足:
32、
33、jc表示了j的一个颜色通道，ω(x)是以x为中心的邻域，除了天空区域外，jdack(x)值趋于0，称jdack为j的暗通道，先假设透射率相等，然后对下面公式两边同时求最小值：
34、
35、a为正，得到：
36、
37、得到透射率为：
38、
39、通过在减数项前添加系数ω用于校正存在的雾霾颗粒，取0.95，得到下式：
40、
41、进一步地，由能见度检测算法计算出能见度包括：计算大气透射率与像素点到摄像机的实际距离d(x)和大气消光系数β的指数的关系:
42、
43、根据大气消光系数β计算出能见度：
44、
45、本专利技术与现有技术相比，有益效果在于：
46、从当前研究的结果表明，传统的暗通道先验算法存在着许多不足之处，例如，消耗的时间过长，无法精准的计算出夜间能见度，当摄像头拍出的图像不清楚，有噪点时，会影响到计算大气透光强度的准确值，并且计算出的透射率的模型计算值比实际值小。本专利技术以检测出夜间道路能见度为目的，利用能见度检测算法，考虑了大气消光技术，透射率，大气透光强度，在传统的暗通道先验算法的基础上进行了去噪的图像增强处理的改进。
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1.一种基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，直方图均衡化增强图像的对比度的公式为：
3.根据权利要求1所述的基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，进行局部去噪线性滤波算法，去除图像中的噪声，包括：
4.根据权利要求1所述的基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，利用暗通道先验算法求出透射率包括：
5.根据权利要求4所述的基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，由能见度检测算法计算出能见度包括：计算大气透射率与像素点到摄像机的实际距离d(x)和大气消光系数β的指数的关系:
【技术特征摘要】
1.一种基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，直方图均衡化增强图像的对比度的公式为：
3.根据权利要求1所述的基于视频图像的夜间道路能见度监测方法，其特征在于，进行局部去噪线性滤波算法，去除图像中的噪声，...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳永高，张上，吴志远，韩春，崔英浩，储德新，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：
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