[发明专利]一种视频图像稳定性判断及基于视频的隧道亮度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于视频的隧道亮度检测方法，其步骤包括：提出了用来保证所使用的摄像机具有良好稳定性的视频图像稳定性检测算法、通过棋盘格标定的方法对摄像机拍摄的视频图像进行畸变校正处理、实现对摄像机图像传感器的均匀性的检测及校正、提取视频的初始彩色背景图像、在准确设定检测区域后使用恒定间隔两行两列像素的计算方法来进行图像元素的提取、确定出实际测量出的亮度和检测出的图像元素R、G、B之间关系的亮度检测算法。本发明提出的基于视频的隧道亮度检测系统的方案利用摄像机采集的连续视频图像帧，既能对面层进行连续的亮度检测，又能为照明监控计算机提供实时的亮度值。

技术领域

本发明涉及视频图像处理、能见度检测技术领域，具体涉及一种基于视频的隧道亮度检测方法。

背景技术

在隧道系统设计以及工程建设中，照明占据着相当重要的地位。因为隧道环境相对闭塞，并不像普通的道路一样能够直接接受太阳光的照射，隧道的亮度相对于外界亮度来说会偏低。因此，隧道需要借助于人工照明来为驾驶员提供合适的视觉光亮条件，这就要求照明系统能够满足驾驶员所适应的最佳光亮需求，以保证交通安全，降低交通事故发生率。在隧道机电系统中，照明系统是能耗最高的部分，在保证车辆安全行驶的前提下降低能耗是节能的一个重要目标。对照明进行实时的光控制是降低能耗的一种行之有效的方法，光控制依赖于隧道洞内外亮度的实时测量值。因此，对隧道内部照明亮度进行检测对降低能耗和保证交通安全有重要作用。

针对隧道照明亮度检测问题，国内外开展了诸多研究并取得一些成果。专利号CN202396058U陈荣、林著惠等公路隧道照明亮度自适应控制系统，在多种软件算法逻辑分析处理下能够实时或定时控制隧道内灯具亮度，实现隧道照明亮度智能控制，满足隧道行车安全要求下的最大节能的自适应控制，但是，并没有考虑如何检测隧道内部亮度问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提出一种基于视频的隧道亮度检测方法，能同时进行隧道亮度检测和隧道亮度均匀度检测，同时扩展了隧道亮度检测算法的适用范围。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种视频图像的稳定性判断方法，具体步骤为：

根据视频图像稳定性检测算法预先判断采集的视频图像的稳定性，采用如下公式，

其中，R、G、B代表视频图像每个像素点的红、绿、蓝三个颜色分量，MSE表示采集的视频图像的三个颜色分量总均方差，MSE_R表示视频图像每个像素颜色分量R的均方差，MSE_G表示视频图像每个像素颜色分量G的均方差，MSE_B表示视频图像每个像素颜色分量B的均方差，i表示采集的视频图像中第i帧图像,i＝1,2,3,…,n，n≥1，R_i、G_i、B_i分别为第i帧图像所有像素点的R、G、B的值，分别为采集的视频图像中所有图像的R_i、G_i、B_i的均值；

若MSE、MSE_R、MSE_G和MSE_B值均小于0.5，则采集的视频图像稳定性满足要求，为稳定的视频图像，否则重新采集视频图像。

本发明还提供一种基于视频的隧道亮度检测方法，包括：

采集视频图像，根据视频图像稳定性检测算法预先判断采集的视频图像的稳定性，采用如下公式，