[发明专利]一种能满足交通安全需求的能见度检测系统及运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路能见度检测领域。

背景技术

随着经济建设的快速发展，道路交通运输日益繁忙，道路交通安全问题已 成为社会问题，给人们生命财产带来严重损失，因能见度下降引发的重大道路 交通事故频频发生，已引起各国政府的高度重视。

1990年视频相机出现以前，国际上普遍采用的能见度检测方式是基于测量 大气的光透射比或衰减系数或散射系数而设计的，再加上所用波长又非可见波 长，使得仪器测量的能见度值常常与人眼观察得到的相差很大；1990年以后，曲 于视频相机的出现，使得以非常接近于人视觉特性的视觉技术来进行能见度测 量成为可能，而且测量更加准确。例如1998-2004年的美国明尼苏达大学智能 运输系统研究所、2006年的我国成都易航信息科技有限公司，利用一个视频图 像采集设备和多个靶标，实现了道路上的日见能见度测量。但是，目前存在的 此类基于视觉技术的能见度检测方法，均难以满足道路交通管理的实际需要， 主要体现在由于采用非自发光测量靶标，既与车辆带有自发光的尾灯或雾灯的 视觉特性不符，更不能满足夜间能见度检测的需要。而恰恰是夜间公路能见度 的降低对公路交通危害最大，交通事故发生率数倍于日间能见度降低时。

本发明目的是克服现有技术之不足，使用可视目标发光源作为测量靶标， 并《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第八十一条能见度在200米、

100米和50米三种情况下应采取相应的交通管制措施之规定，提出了一种适用 于道路交通安全管理需求的新能见度检测系统及其运行方法，使得能见度测量 结果更加符合机动车驾驶人在公路上驾驶时的视觉特性，特别是实现了夜间能 见度的测量。

发明内容

本系统由目标发光源、图像采集设备及处理计算机组成，沿道路距离图像 采集设备不同处分别设置三个受控于处理计算机的目标发光源作为测量靶标， 图像采集设备对各测量靶标拍摄，将拍摄到的现场图像传送给处理计算机进行 实时处理，判断各目标发光源可见性、推断该路段的当前能见度。目标发光源 为三个，它们作为测量靶标分别设置在距离图像采集设备50米、100米、200 米处。目标发光源的设置要确保能一次性同时无遮挡呈现在图像中。

各目标发光源同步以亮T秒、灭T秒的序列工作，处理计算机上的能见度 检测单元在目标发光源点亮或熄灭后的T/2时运行，每隔T秒运行一次。

系统基本工作过程如下：

(1)处理计算机控制所设三个目标发光源同步以第2nT秒亮、第(2n+1)T  秒灭的序列工作，其中n为自然数；

(2)在图像采集设备所拍摄的现场图像上指定目标发光源1、2、3的中心 点的坐标(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，这里第2个目标发光源与图像采集设备间 距要大于第1个目标发光源，依次类推；

(3)检测当前图像中各目标发光源中心点±r的矩形范围内平均亮度bi作 为目标发光源i的亮度，这里i＝1，2，3；

(4)计算出目标发光源i此次亮度bi与其前次亮度bi0的亮度差di＝ |bi-bi0|，这里i＝1，2，3；

(5)分别比较di与对应的目标发光源可见阀值Di，若di≥Di，则令该目 标发光源的可见性Vi＝1，否则Vi＝0，这里i＝1，2，3；

(6)然后根据v1，v2，v3判断当前能见度等级v：若v1＝1，v2＝1.v3＝1则v＝3， 若v1＝1，v2＝1，v3＝0则v＝2并发出能见度降低报警，若vi＝1，v2＝0，v3＝0则v＝1 并发出能见度降低报警，若v1＝0、v2＝0、v3＝0则v＝0；

(7)令bi0＝bi，保存本次各目标发光源亮度以供下次计算使用，这里 i＝1，2，3。

本发明的基本原理是，以目标发光源作为测量靶标，目标发光源以亮灭交 替的序列工作，然后对通过图像采集设备采集到的包含有目标发光源的现场图 像通过差分技术进行处理，计算出目标发光源点亮和熄灭时的亮度差，亮度差 超过预先测定的目标发光源可见阀值则认为目标发光源可见。通过检测距离图 像采集设备50米、100米、200米的三个目标发光源的可见性，即可判断出现 场道路的能见度。