路面积水积冰检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路面积水积冰检测方法及装置。其中，该方法包括：获取第一摄像机通过水平偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面；获取第二摄像机通过垂直偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图像画面，其中，第二摄像机的图像传感器(CCD)的拍摄平面与第一摄像机的CCD的拍摄平面共面，且第二摄像机与第一摄像机之间的距离不超过预定值；判断第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围，如果是，则判定处于摄像范围的路面存在积水或积冰。通过本发明专利技术，可以在现有路测摄像机上推广使用，并具有改装简便、改装费用低且对原系统无影响的优点。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光通信领域，具体而言，涉及一种路面积水积冰检测方法及装置。
技术介绍
传统的路况监测仪主要是利用红外线或微波在干燥路面、冰雪路面的吸收率不同的原理进行路面状态检测，采用这种检测方式存在以下缺点取样空间受限、价格昂贵、不能沿路段大范围布设以及难以反映整条路段的真实状况。目前，Hiroshi FUKUI、JunichiTAKAGI等人提出使用图像处理的方法(参见Hiroshi Fukui, Junichi Takagi, YoshiroMurata and MasashiTakeuchi. An Image Processing Method To Detect RoadSurfaceCondition Using Optical Spatial Frequency[J]. IEEEConference on IntelligentTransportation System, 1997 :1005-1009.)来检测路面状态,该检测方法是利用监测图像的最大全宽和空间频率分布区分不同的路面状况，但是，这种方法需要人工光源作为辅助， 只能在夜间使用，且光源和CCD摄像机位置固定，导致探测范围小，难以推广使用。目前，Yuukou Horita和Keiji Shibata等人还提出一种使用光学系统将垂直偏振图像和水平偏振图像成像在摄像机的不同位置(参见Yuukou Horita, Keiji Shibata,Kei Maeda, Yuji Hayashi. Omni-directional Polarization Image Sensor Based on anOmni-directional Camera and a Polarization Filter[C]. Sixth IEEE InternationalConference on Advanced Video and Signal Based Surveillance, 2009 :280-285.),但是，该设备使用时需要特殊的光学设备(例如，该光学系统对分光镜的要求非常严格)，成像范围和效果也不如人意，难以应用在现有监控场景下；如果使用半透半反射片将光线分为均等的两部分，则需要复杂的光学系统和双倍数量的摄像机，也难于在大范围内普及使用。由此可见，现有技术中的路面积水积冰检测方法存在检测范围小、检测装置复杂导致的高成本或者检测方法复杂的问题，而针对以上的各个缺陷，尚未提出一种完善的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种路面积水积冰检测方法及装置，以至少解决上述问题之一。根据本专利技术的一个方面，提供了一种路面积水积冰检测方法，包括获取第一摄像机通过水平偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面；获取第二摄像机通过垂直偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图像画面，其中，第二摄像机的图像传感器(CCD)的拍摄平面与第一摄像机的CCD的拍摄平面共面，且第二摄像机与第一摄像机之间的距离不超过预定值；判断第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围，如果是，则判定处于摄像范围的路面存在积水或积冰。优选地，在判断第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围之前，包括对第一路面图像画面和第二路面图像画面进行图像优化处理操作。优选地，判断第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围，包括获取经图像优化处理操作后的第一路面图像画面的第一画面亮度值；获取经图像优化处理操作后的第二路面图像画面的第二画面亮度值；判断第一画面亮度值和第二画面亮度值的差值是否大于预先设置的阈值，如果是，则判定第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别大于预先设置的亮度范围，否则，判定第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别小于预先设置的亮度范围。优选地，图像优化处理操作包括差分、滤波及二值化。优选地，在获取第一摄像机通过水平振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面和第二摄像机通过垂直偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图像画面之后，方法还包括对第一路面图像画面和第二路面图像画面进行图像配准。·优选地，使用快速提取特征(SURF)算法对第一路面图像画面和第二路面图像画面进行图像配准。优选地，检测夜间的路面是否存在积水或积冰时，该方法还包括设置与待测路面成53度入射角的光源。根据本专利技术的另一方面，提供了一种路面积水积冰检测装置，包括第一获取模块，用于获取第一摄像机通过水平振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面；第二获取模块，用于获取第二摄像机通过垂直偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图像画面，第二摄像机的图像传感器(CCD)的拍摄平面与第一摄像机的CCD的拍摄平面共面，且第二摄像机与第一摄像机之间的距离不超过预定值；判定模块，用于判断第一路面图像画面的亮度与第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围，如果是，则判定处于摄像范围的路面存在积水或积冰。优选地，判断模块包括配准模块，用于使用SURF算法对获取到的第一路面图像画面和第二路面图像画面进行图像配准。优选地，判断模块还包括处理模块，用于对经配准模块配准后的第一路面图像画面和第二路面图像画面进行图像优化处理操作。通过本专利技术，采用在第一摄像机、第二摄像机前分别设置水平偏振片、垂直偏振片的方式，对路面积水积冰进行检测，解决了现有技术中的路面检测方法较为复杂、检测范围小、实施难度大问题，进而达到了工作稳定、检测范围广、应用价值大的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是根据本专利技术实施例的路面积水积冰检测方法流程图；图2是根据本专利技术优选实施例的路面积水积冰检测流程图；图3是根据本专利技术实施例的反射光偏振度与入射角的关系图；图4是根据本专利技术实施例的积水积冰路面与正常路面的反射状况示意图5是根据本专利技术实施例的路面反射光总的状态示意图；图6是根据本专利技术优选实施例的双目图像配准流程图；图7是根据本专利技术实施例的水平偏振片下路面光线的变化情况示意图；图8是根据本专利技术实施例的垂直偏振片下路面光线的变化情况示意图；图9是根据本专利技术实施例的路面积水积冰检测装置结构示意图；图10是根据本专利技术优选实施例的路面积水积冰检测装置结构示意图；图11是根据本专利技术优选实施例的路面积水积冰检测装置的安装位置示意图。具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图I是根据本专利技术实施例的路面积水积冰检测方法流程图，如图I所示，该方法主要包括以下步骤(步骤S102-步骤S106)步骤S102，获取第一摄像机通过水平偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面；在本专利技术实施例中，第一摄像机可以根据透过水平偏振片的第一反射光线生成第一路面图像画面，然后将第一路面图像画面上传至指定的图像处理设备。步骤S104，获取第二摄像机通过垂直偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路面积水积冰检测方法，其特征在于，包括：获取第一摄像机通过水平偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面；获取第二摄像机通过垂直偏振片对所述处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图像画面，其中，所述第二摄像机的图像传感器CCD的拍摄平面与所述第一摄像机的所述CCD的拍摄平面共面，且所述第二摄像机与所述第一摄像机之间的距离不超过预定值；判断所述第一路面图像画面的亮度与所述第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围，如果是，则判定所述处于摄像范围的路面存在积水或积冰。

【技术特征摘要】
1.一种路面积水积冰检测方法，其特征在于，包括 获取第一摄像机通过水平偏振片对处于摄像范围的路面拍摄到的第一路面图像画面； 获取第二摄像机通过垂直偏振片对所述处于摄像范围的路面拍摄到的第二路面图像画面，其中，所述第二摄像机的图像传感器CCD的拍摄平面与所述第一摄像机的所述CCD的拍摄平面共面，且所述第二摄像机与所述第一摄像机之间的距离不超过预定值； 判断所述第一路面图像画面的亮度与所述第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围，如果是，则判定所述处于摄像范围的路面存在积水或积冰。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，判断所述第一路面图像画面的亮度与所述第二路面图像画面的亮度的差别是否大于预先设置的亮度范围之前，包括 对所述第一路面图像画面和所述第二路面图像画面进行图像优化处理操作。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述第一路面图像画面的亮度与所述第二路面图像画面的亮度的差别是否大于所述预先设置的亮度范围，包括 获取经所述图像优化处理操作后的所述第一路面图像画面的第一画面亮度值； 获取经所述图像优化处理操作后的所述第二路面图像画面的第二画面亮度值； 判断所述第一画面亮度值和所述第二画面亮度值的差值是否大于预先设置的阈值，如果是，则判定所述第一路面图像画面的亮度与所述第二路面图像画面的亮度的差别大于所述预先设置的亮度范围，否则，判定所述第一路面图像画面的亮度与所述第二路面图像画面的亮度的差别小于所述预先设置的亮度范围。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像优化处理操作包括差分、滤波及二值化。5.根据权利要求I至4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，李勃，张震玮，陈启美，何军，江登表，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：