[发明专利]一种采用高光谱成像装置进行路况预警的监测系统

说明书

本发明涉及一种采用高光谱成像装置进行路况预警的监测系统，包括高光谱成像装置、数据处理模块、数据传输模块、车载无线接收装置、预警信号灯。其中，高光谱成像装置对路面进行实时检测，并通过数据处理模块进行处理获取路面异常信息，包括积水、油污、凹坑、抛物(饮料瓶、碎石块等)的识别，并通过数据传输模块传输到交通路况管理系统中，便于及时发布预警信息并对道路进行清理，同时，附近行驶车辆可通过车载无线接收装置接收到上述信息，提前做好预防；当积水、油污、凹坑、抛物(饮料瓶、碎石块等)超出预设安全条件，并对车辆造成威胁时，触发预警信号灯发出红色灯光，对过路车辆进行警示。

技术领域

本发明属于路况、行车安全领域，具体地，涉及一种采用高光谱成像技术进行路况安全监测领域。

背景技术

在车辆行驶过程中，尤其是在高速公路上，路面上的积水、油污、凹坑、抛物等严重威胁到行车安全，甚至会造成后果严重的交通事故，因而，对路况进行实时预警监测，提前对过路车辆进行警示尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用高光谱成像装置进行路况预警的监测系统，其具有实时监测、高精度识别的优点。

一种采用高光谱成像装置进行路况预警的监测系统，包括高光谱成像装置、数据采集模块、预存储模块、数据处理模块、数据传输模块、车载无线接收装置、预警信号灯。

其中，所述高光谱成像装置对路面进行实时检测，并通过所述数据处理模块进行处理获取路面异常信息，并通过数据传输模块传输到交通路况管理系统中，便于及时发布预警信息并对道路进行清理，同时，附近行驶车辆可通过车载无线接收装置接收到上述信息，提前做好预防；当积水、油污、凹坑、抛物超出预设安全条件，并对车辆造成威胁时，触发预警信号灯发出红色灯光，对过路车辆进行警示。

进一步地，所述监测系统，还包括与高光谱成像装置相连接的三维扫描装置，所述三维扫描装置用于搭载高光谱成像装置进行三维方向的运动，并且记录高光谱成像装置的运动轨迹，所述运动轨迹用于准确判断路面异常信息的位置点，所述三维方向包括高度方向、以高度方向为法向的平面内的二维正交方向；所述三维扫描装置包括上部安装板、移动块、高度导向轨、“L”型侧安装板；移动块一端活动连接于上部安装板上，另一端固定连接于“L”型侧安装板上表面中心位置处，高度导向轨固定安装于“L”型侧安装板的侧面中心位置上，高光谱成像装置位于高度导向轨上并可沿高度导向轨上下滑动，进行高度调节

进一步地，所述高光谱成像装置包括一个或多个摄像头。

进一步地，所述多个摄像头包括前置摄像头、后置摄像头和下置摄像头。

进一步地，所述路面异常信息包括积水、油污、凹坑、抛物；所述抛物包括饮料瓶、碎石块、塑料袋、汽车零部件或其它路面遗弃物品。

进一步地，所述预存储模块包括预存储的正常路面光谱信息和路面异常信息一一对应的光谱信息，依据所述光谱信息，数据处理模块可识别出相应的路面异常信息种类。

进一步地，所述数据处理模块采用以下方法识别出相应的路面异常信息种类，包括如下步骤：

(1)读取高光谱成像装置的图像数据和光谱数据，其中，所述图像数据以最小像素点尺寸划分成图像矩阵A(X_i，Y_j)，其中下标i表示第i行，下标j表示第j列，且1≤i≤m，1≤j≤n；并且第i行第j列像素点对应的光谱矢量为λ_ij；(2)对获取的光谱矢量λ_ij进行校正处理，假设第h个像素点的光谱矢量为S_h，则S_h＝[S_h1，S_h2...S_hk...S_hc]，其中，S_hk表示第h个像素点在第k个波段的反射率值，其为成像光谱装置获取的图像像素点在每个波段处的反射率值，即为已知量；