[发明专利]一种仿人工雾霾监测系统与方法

权利要求书

1.一种仿人工雾霾监测系统，其特征在于，包括：

透气不透光的前端箱体和后台计算机，前端箱体内设目标物、恒定光源、图像采集设备和数据传输单元，目标物为红黑相间的棋盘格阵列图片，恒定光源置于前端箱体内侧顶部；图像采集设备与目标物相对设置，用来拍摄目标物；图像采集设备通过数据传输单元向后台计算机传输数据。

2.如权利要求1所述的仿人工雾霾监测系统，其特征在于：

所述的前端箱体两端设有双拐角进气口，拐角间内侧贴附吸光材料。

3.如权利要求1所述的仿人工雾霾监测系统，其特征在于：

所述的恒定光源为呈矩阵的组合光源阵列。

4.一种仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

采用权利要求1所述的仿人工雾霾监测系统实现，所述的后台计算机对目标图像做如下处理，所述的目标图像为图像采集设备拍摄的目标物的图像：

（1）获取目标图像的颜色特征、形状特征和纹理特征；

（2）获取目标图像的各特征相对于无雾霾时目标图像对应特征的变化率，这里将“各特征相对于无雾霾时目标图像对应特征的变化率”简称为“各特征变化率”；

（3）以目标图像各特征变化率的平均值为雾霾指数，基于雾霾指数获得雾霾浓度。

5.如权利要求4所述的仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

所述的目标图像的颜色特征包括目标图像中所有像素的色彩饱和度均值和蓝色分量均值。

6.如权利要求4所述的仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

所述的目标图像的形状特征包括目标图像的特征点个数比与边缘点个数比，其中，特征点个数比为目标图像特征点数占目标图像所有像素数的比例，边缘点个数比为目标图像边缘点数占目标图像所有像素数的比例。

7.如权利要求4所述的仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

所述的目标图像的纹理特征包括目标图像的灰度共生矩阵参数与小波变换子带系数。

8.如权利要求7所述的仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

所述的目标图像的灰度共生矩阵参数包括灰度共生矩阵的能量参数、熵参数、对比度参数和逆差距参数。

9.如权利要求7所述的仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

所述的小波变换子带系数采用如下方法获得：

对目标图像进行小波变换获得子带图像，分别计算各子带图像的均值系数与标准差系数，即小波变换子带系数。

10.如权利要求4所述的仿人工雾霾监测方法，其特征在于：

步骤（3）中所述的基于雾霾指数获得雾霾浓度具体为：

采用雾霾指数到雾霾浓度的映射函数获得雾霾浓度，所述的雾霾指数到雾霾浓度的映射函数采用如下方法获得：采用权利要求1所述的仿人工雾霾监测系统获得不同雾霾浓度时的目标图像构建样本图像，分别获得样本图像对应的雾霾指数，即获得不同雾霾浓度对应的雾霾指数；采用数学拟合方法获得雾霾指数到雾霾浓度的映射函数。