[发明专利]一种公路隧道照明亮度快速检测装置及方法

说明书

本发明提供的一种公路隧道照明亮度快速检测装置及方法，包括汽车本体，汽车本体顶部前端设置有车载支架，车载支架上横向设置有三个线扫描视觉传感器，三个线扫描视觉传感器分别用于以线扫描成像方式采集隧道路面、左侧墙和右侧墙的灰度图像；汽车本体的前挡风玻璃上设置有面扫描视觉传感器，面扫描视觉传感器用于采集驾驶员行车视场图像；三个线扫描视觉传感器和面扫描视觉传感器分别与工控机相连接。在隧道行车过程中连续快速采集图像数据，进而准确测量路面亮度、侧墙亮度和驾驶员行车视场亮度，避免了隧道封闭或半封闭带来的交通阻塞和安全问题，降低了照明检测的时间成本和人力成本。

技术领域

本发明涉及公路隧道照明亮度检测技术领域，具体涉及一种公路隧道照明亮度快速检测装置及方法。

背景技术

公路隧道属于公路运营的特殊路段，交通事故发生率及事故后果严重程度显著高于普通路段。由于隧道照明对隧道交通安全运行具有重要作用，因此越来越受到人们的重视。路面亮度作为隧道照明亮度检测的主要指标，检测方法一般分为照明测试算法和直接测试亮度法两类。

照明测试换算法是对各照明路断面的抽样区间划方格布点，人工逐点放置照度计测量照度，根据照度与亮度的经验换算系数，换算获得被测照明段的路面亮度。这种方法在技术层面上与行业需求的差距，主要表现在：

第一，隧道交通封闭或半封闭下进行长时间测量，社会和人力成本高，通行安全风险大；

第二，仅能得到抽样区间的检测结果，未能覆盖整个照明段以及整座隧道的照明情况；

第三，从照度换算到亮度，不同状况路面取统一的经验换算系数，造成实际误差较大。

直接测试亮度法一般是在距离路面1.5米高位置架设亮度计，人工逐点测量各照明段路面抽样区间内多个位置的亮度值，检测过程繁琐、数据离散性大，且需要封闭交通，实际检测中较少使用该方法。

叶荣南于2009年申请的授权公告号为CN 102103015B的一种LED道路照明现场动态测量方法，将车载道路照明现场测量系统作为测试设备，选择同一列两个灯具之间的路段作为测量区域，车载道路照明现场测量系统的车辆在距离测量区域第一路灯86米的位置开始测量路线，其中车载多通道高度检测系统以1.5米高度、与路面平行向下成1°交角测量前方路面亮度值，能够在不封闭交通前提下进行照明亮度检测。由于检测车行驶过程中亮度检测系统在竖直方向上必然存在轻微振动，亮度检测系统与路面平行向下的交角每偏差0.1°就会导致测点位置偏差几米，因此亮度测量的准确性难以保证。

复旦大学于2016年申请的申请号为201610136789.2的一种道路照明质量现场测量方法，涉及互相连接并安装于汽车内的照亮计、亮度计设备、计算机及快速成像设备，利用快速成像设备对道路前方进行连续成像，根据图像中标志物的大小判断汽车与标志物的距离从而实现汽车定位，并在指定的测量位置进行照度和亮度测量。北京工业大学于2014年申请的公告号为：CN 204630714U的一种隧道运行照明质量成套检测系统，以检测车辆为载体，通过各类照明质量检测仪器进行统一性检测，检测驾驶员在隧道不同照明光源下照明光源质量值，得到完整的隧道运行照明质量评价指标检测数据。

上述现有技术在提高路面亮度测点密度、减小检测数据离散性的同时，也存在以下局限：

第一，都采用面阵成像技术，前方距离检测车越远的路面在亮度图像中的宽度越小，即沿行车方向不同位置处的亮度测点密度差异较大；

第二，面阵成像方式下连续拍摄的图像间如何无缝拼接，以获得路面亮度沿行车方向的分布情况，是尚未解决的难题；

第三，隧道照明亮度检测的重要指标“隧道内侧墙亮度”未能检测；

第四，描述驾驶员在隧道内行车时对照明亮度的直观感受的重要指标是驾驶员行车视场亮度，未涉及驾驶员行车视场亮度的相关检测技术。

发明内容