[发明专利]根据正在发生大气降水的环境的数字图像实时计算大气降水速率的系统

权利要求书

1.一种大气降水速率计算系统(1)，其包括：

-电子数字图像/视频捕获装置(10)，其用于捕获正在发生大气降水的环境的数字图像/视频；以及

-电子数字图像处理装置(20)，其与所述电子数字图像/视频捕获装置(10)通信，以从其接收并处理所捕获的数字图像/视频，以计算在所接收的数字图像/视频中描绘的环境中发生的大气降水的大气降水速率；

其特征在于，所述电子数字图像处理装置(20)被配置为，通过以下步骤来计算在所捕获数字图像中所描述的环境中发生的大气降水的大气降水速率：

-在所捕获数字图像中识别大气降水像素，该大气降水像素表示降水元素；

-基于大气降水在识别的大气降水像素处产生的亮度变化相对于对应的背景亮度，来计算所捕获的数字图像中的大气降水亮度；以及

-基于所捕获的大气降水亮度和所存储的数学模型来计算在所捕获数字图像中的所述大气降水速率，所述数学模型将所捕获数字图像中的所述大气降水亮度表示为在所捕获数字图像中描述的环境中发生的大气降水的大气降水速率的函数。

2.根据权利要求1所述的大气降水速率计算系统(1)，其中，所述电子数字图像处理装置(20)进一步被配置为通过以下步骤来计算所述所捕获数字图像中的所述大气降水亮度：

-从所述所捕获数字图像中识别并且去除(110)大气降水迹线，从而计算没有任何大气降水迹线的数字图像，

-从所述所捕获数字图像中减去(120)没有任何大气降水迹线的所述数字图像，从而计算仅具有大气降水迹线的数字图像，以及

-将所述数字图像中对应于所述大气降水迹线的像素的亮度仅与大气降水迹线相加(130)。

3.根据权利要求2所述的大气降水速率计算系统(1)，其中，所述电子数字图像处理装置(20)进一步被配置为，通过从所捕获数字图像中滤除可能在大气降水迹线的识别中造成干扰的那些区域来计算没有任何大气降水迹线的数字图像，所述区域例如是难以识别所述大气降水迹线的高亮度区域，或者是可能与大气降水迹线混淆的描绘了快速移动物体的区域。

4.根据权利要求1所述的大气降水速率计算系统(1)，其中，所述电子数字图像处理装置(20)进一步被配置为通过以下方式来计算所捕获数字图像中的大气降水亮度：

-将所述所捕获数字图像分割成色调类别，其中，将所述所捕获数字图像分割成色调类别包括在所述所捕获数字图像中识别每个具有均匀色调的区域，

-识别大气降水像素，该大气降水像素表示不同色调类别中的每一个中的降水元素；

-基于大气降水在识别的大气降水像素处产生的亮度变化相对于对应的背景亮度，计算所述不同色调类别中的每一个中的大气降水亮度，以及

-对针对所述不同色调类别中的每一个计算的所述大气降水亮度进行加权求和。

5.根据权利要求1所述的大气降水速率计算系统(1)，其中，所述数学模型将所捕获数字图像中的大气降水亮度表示为以下各项的函数：

-所述所捕获数字图像中描绘的环境中的大气降水速率，

-所述所捕获数字图像的平均亮度，以及

-图像捕获参数，其包括：

ο所述电子数字图像/视频捕获装置(10)的拍摄参数，以及

ο校准参数，其指示已经用其捕获所述数字图像的所述电子数字图像/视频捕获装置(10)的特征，并且至少包括所述电子数字图像/视频捕获装置(10)对环境光的光响应。