[发明专利]一种模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法

权利要求书

1.一种模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，所述模拟雾环境下的图像采集装置，由暗箱、观片灯箱、灯片、雾浓度测量仪、加湿器、通雾导管、测雾导管、带有观察窗的木板和数码相机组成，其特征在于：暗箱由木板和木架组成的立方体结构，立方体结构的内壁上粘贴有黑色防反射塑料板，木板裸露处涂有黑漆；暗箱内末端安装有观片灯箱，所述观片灯箱用来给灯片进行背景照明，暗箱两侧开孔，所述开孔部位分别设有通雾导管出雾口和测雾导管入雾口，所述通雾导管出雾口通过通雾导管连接加湿器，所述测雾导管入雾口通过测雾导管连接雾浓度测量仪；所述暗箱前端设有带有观察窗的木板，带有观察窗的木板外侧安装有数码相机，所述数码相机用于采集图像；所述雾浓度测量仪用于实时测量雾浓度和输出雾浓度数据；所述评价方法具体步骤如下：

（1）将暗箱两侧各开两孔并通过通雾导管连接加湿器出雾口；

在暗箱侧面与数码相机同一水平线的位置开孔，使测雾导管连接雾浓度测量仪；

（2）在暗箱后端安装上观片灯箱并在观片灯箱上安装灯片，点亮一段时间使得观片灯光源输出稳定；在暗箱前端观察窗外侧放置相机支架并安装数码相机，调整数码相机高度使得镜头与灯片中的目标位置处于同一水平；

（3）先用数码相机拍摄无雾环境下的目标图像，并测量环境温度和湿度；

（4）打开超声波加湿器加雾，使其充满暗箱；读取雾浓度测量仪的实时雾浓度数值，当浓度达到200mg/m³时，关闭加湿器；

（5）设置雾浓度测量仪采样周期与自动采样时长，使用蓝牙手机与数码相机实现无线连接，同时启动雾浓度测量仪和数码相机，分别进行雾浓度测量和图像采集；

（6）将采集到的图像进行预处理得到图像的灰度直方图，根据灰度直方图，采用双峰距离来评价图像清晰度；分别对雾浓度时间曲线和图像清晰度时间曲线进行拟合，得到雾浓度随时间变化关系和图像清晰度随时间变化关系；消去中间变量（时间），从而可以得到雾浓度与对应的图像清晰度的量化关系。

2.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于步骤（6）中图像预处理是给图像进行裁剪、灰度化、得到灰度直方图。

3.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，所述观察窗玻璃内侧面贴有防雾化膜，观片灯箱备有防水防潮措施。

4.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，所述加湿器采用超声波加湿器，所述加湿器喷头喷射的是雾状水气。

5.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，所述灯片为LED亚膜灯片，使用数码相机拍摄灯片目标，从而得到图像。

6.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，所述雾浓度测量仪为TSI8530EP粉尘仪，其测量粒径范围为0.1-10μm，并且能实现实时测量和自动采样保存。

7.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，所述数码相机为微单数码相机，所述观片灯箱为X光胶片观片灯箱。

8.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于，步骤（6）中预处理得到图像的灰度直方图，具体为：结合交通标志的两色特点，即背景和目标各一色，将采集到的图像进行灰度化，选取关键部分，以统一标准用Photoshop批量截取，用Matlab处理每一幅图像，得到图像的灰度直方图；根据灰度直方图求出每一组图像的标准偏差。

9.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于所述双峰距离由图像标准偏差表征。

10.根据权利要求1所述的模拟雾环境下的图像采集装置清晰度的评价方法，其特征在于图像清晰度和雾浓度的变化采用同一时间轴，消去中间变量（时间），得到图像清晰度与雾浓度的量化关系。