[发明专利]一种能见度测量系统和方法

权利要求书

1.一种能见度测量系统，其特征在于，所述系统包括：图像处理装置、系统参数获取装置和能见度计算装置，其中，

所述图像处理装置用于：将根据接收到的图像确定的目标物亮度信息、天空背景亮度信息和模式信息传输至所述系统参数获取装置；

所述系统参数获取装置用于：根据所述目标物亮度信息、所述天空背景亮度信息和所述模式信息对所述系统进行标定，得到系统参数信息，并将所述目标物亮度信息、所述天空背景亮度信息和所述系统参数信息传输至所述能见度计算装置；

所述能见度计算装置用于：根据所述目标物亮度信息、所述天空背景亮度信息和所述系统参数信息确定能见度信息；

能见度计算装置根据两个目标物的目标物亮度信息、天空背景亮度信息和白天模式系统参数信息确定白天模式能见度信息；

具体地，目标物亮度信息包括：目标物真亮度信息和目标物视亮度信息，天空背景亮度信息包括：天空背景的真亮度信息和天空背景的视亮度信息；

B_t10为目标物1的真亮度，B_t20目标物2的真亮度；

B_t1为目标物1的视亮度，B_t2目标物2的视亮度；

B_g10为目标物1的天空背景的真亮度，B_g20目标物2的天空背景的真亮度；

B_g1为目标物1的天空背景的视亮度，B_g2目标物2的天空背景的视亮度；

I₀₁为目标物1与摄像机之间空气柱的亮度；

B_t1＝B_t10e^-δL+I₀₁

B_g1＝B_g10e^-δL+I₀₁

B_g1-B_t1＝(B_g10-B_t10)*e^-δL

Ln(B_g1-B_t1)＝Ln(B_g10-B_t10)-σL

假定B_g1＝B_g2，B_g10＝B_g20

令则：

其中，V为能见度，单位为米；L₁为近目标物距摄像机的距离，单位米；L₂为远目标物距摄像机的距离，单位米；a₁₁即为近目标物特性参数1，即近目标物的固有目标背景亮度比，黑体为0；a₂₁即为远目标物特性参数1，即远目标物的固有目标背景亮度比，黑体为0；B_t1为近目标物视亮度，B_g1为近目标物的天空背景的视亮度；B_t2为远目标物视亮度，B_g2为远目标物的天空背景的视亮度，近目标物体为目标物体1，远目标物体为目标物体2；如果两个目标物均采用黑体，且目标特性相同，则a₁₁＝a₂₁；

考虑到成像系统非理想，且远目标物距离相机较远，引入白天的系统参数α；

当白天模式需要标定时，人工选取能见度高的时刻，代入上式，求出白天模式的系统参数α；

当为夜间模式时，B_t10为光源1的真亮度，B_t20光源2的真亮度；其中，光源1为目标为1，光源2为目标物2；

B_t1为光源1的视亮度，B_t2光源2的视亮度；

B_b1为黑体1的真亮度，B_b20黑体2的真亮度；其中，黑体1为光源1的天空背景，黑体2为光源2的天空背景；

B_b1为黑体1的视亮度，B_b2黑体2的视亮度；

B_L1、B_L2分别为光源1、光源2至相机的空气柱的亮度；

由于同1组目标黑体和目标光源距摄像机的距离相等，且由于2个黑体完全是按照真正黑体的规格设计，真亮度均约等于0，所以B_L1＝B_b1，B_L2＝B_b2；

设能见度值为V，根据消光系数与能见度的关系得到：

其中，为光源原始亮度比，也就是夜间的系统参数；

当为过渡模式时，由白天模式的计算公式算出能见度，代入夜间模式的能见度公式，得出夜间的系统参数β，即过渡模式系统参数信息对应的参数。