[实用新型]一种快速成像式隧道天空比测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道照明测量装置，具体涉及一种快速成像式隧道天空比测量系统。

背景技术

在隧道照明设计中，天空比是一个重要设计参数，它和设计车速、交通流量共同决定了入口段的亮度标准值，天空比越高，入口段的亮度标准值越高，所需的人工加强照明灯具数量和功率越高，因此准确测量天空比对隧道照明设计至关重要，直接影响到隧道加强照明的节能性和经济性。

传统的天空比测量方法，需要在洞外停车视距处高度1.5米位置用相机拍摄洞口的黑白照片，最后用冲洗出来的胶片测读天空比。该方法存在几个明显缺陷：

1）胶片分辨率低且数据获取不便；

2）对在运行的隧道进行测试需要封闭车道，存在测试时间长、成本高、会造成交通阻塞等问题。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种快速成像式隧道天空比测量系统，该测量系统通过将快速成像设备固定于车辆上以在行驶过程中进行拍摄，避免静态拍摄需要封闭车道的弊端。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种快速成像式隧道天空比测量系统，其特征在于所述测量系统包括车辆以及固定于所述车辆上的快速成像设备和计算机，所述快速成像设备与所述计算机之间电连接。

所述快速成像设备经车载支架固定于所述车辆前挡风玻璃上。

所述快速成像设备与地面之间的距离为1.4～1.6m。

本实用新型的优点是，测量系统组成简单，通过数字成像技术实现隧道天空比的快速现场测量；直接在行车过程中连续快速拍摄隧道洞口场景，从照片中获得连续记录的距离信息以及天空比数据，避免了封道测量带来的交通阻塞和测试安全问题，可大大减少现场测量时间和成本，为隧道工作者提供了很大的方便。

附图说明

图1为本实用新型中快速成像式隧道天空比测量系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1，图中标记1-3分别为：汽车1、计算机2、快速成像设备3。

实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种快速成像式隧道天空比测量系统，该测量系统由汽车1、计算机2以及快速成像设备3组成，计算机2和快速成像设备3均位于汽车1中且两者经通信线缆构成连接，其中，快速成像设备3具体采用工业相机，经车载支架固定于汽车1的前挡风玻璃上，其固定高度距离地面1.5米，1.5米是规定的标准测试条件，与实际驾驶员的眼睛位置比较接近。

如图1所示，本实施例中快速成像式隧道天空比测量系统的工作步骤具体如下：

（1）首先调整快速成像设备3的镜头方向，使其镜头指向与汽车1的行驶方向相同，并根据环境条件手动设置快门、光圈、ISO等拍摄参数；

（2）驾驶员以较稳定的车速驾驶汽车1行驶至隧道洞口前一定距离时，汽车1内的另一测试操作人员利用计算机2控制快速成像设备3对隧道洞口进行连续快速成像，并将所拍摄到的照片保存至计算机2内，拍摄过程直至汽车1在进入隧道后终止；

（3）撤离现场后，对计算机2中所采集的照片利用自编软件进行图像处理，通过下式计算拍摄某张照片时汽车与隧道洞口的距离r₁：

其中，C是快速成像设备3的光学常数，可对其进行距离定标得到，即：在离汽车1正前方已知距离r₁处放置一已知尺寸A₁的特征物，拍摄特征物并得到对应A₁尺寸的像素数N，通过上式反推得C；

A₁为隧道洞口任一选定的特征物尺寸，N则为该选定特征物在该照片中对应该尺寸的像素数目；

（4）在所有照片中找到其r₁与停车视距最接近的照片（所谓的停车视距是指标准中规定的标准测试距离，与不同的设计车速和坡度有关），并以隧道洞口中心为圆心在照片上作一圆圈，其半径对应于隧道天空比的标准测试条件——驾驶员正前方所能看到的20°视场范围，以手工或图像处理的方式判断天空区域，本实施例中以图像处理的方式判断，即，根据对所拍摄照片的分析得知，灰度值在250~255范围内的都可认为是天空，也就是说，在该圆圈范围内的灰度值在250~255之间的均判定为天空区域，该天空区域内的像素数目与圆圈内所有像素数目之比即为该隧道对应此停车视距的天空比大小。