[发明专利]一种基于多光谱的路面水冰雪识别分类方法

说明书

本发明的一种基于多光谱的路面水冰雪识别分类方法,通过如下步骤实现：步骤一、在路面检测处设置检测装置，步骤二、计算出射光强度系数；步骤三、计算出来的出射光强度系数计算出检测装置在六种路面状态下的基准反射率，步骤四，建立不同路面状态的坐标，形成一个训练集样本；步骤五，采用knn算法对测试路面状态进行分类。与现有技术相比，利用三种波长光的六个反射光特征值来判断路面状态，能够识别出干燥、积水、结冰、积雪、污水和沙土六种路面状态，并能提高识别路面状态的准确率，识别较为精准。

技术领域

本发明涉及交通道路检测领域,特别涉及对路面上水冰雪识别的识别分类方法。

背景技术

研究表明，导致交通事故发生的关键客观因素是恶劣天气导致的不良路况，在世界范围内，不良路况都是公路管理部门的心头大患。以冰雪路况为例，结冰及积雪导致车辆轮胎与地面的摩擦系数骤减，因此发生车辆碰撞、刮擦等交通事故的几率大幅攀升。在我国，各省份由于交通气候条件差异，大多数交通事故直接或间接与雨雾霜雪天气有关。由此可见，为了在恶劣天气环境下对相关职能部门及驾驶员提供及时、有效的路面状态信息，能大大提安全驾驶。

目前针对公路路况的检测手段仍然十分有限，其中覆盖面积较为广泛的检测手段采用的是视频监控设备，也有采用多种路面状态传感器，此路面状态传感器从测量方式上可分为接触式与非接触式两大类，非接触式传感器常安装于公路两旁，具有较大的探测面积，然而在遭遇较强的雪、雾、雨等不良天气或蛛网、枝叶附着时，其光学通路频繁受到遮挡甚至污染，识别正确率将得不到保障。此外，非接触式传感器工作稳定性较低，使用及维护成本较高，不适合大规模应用。现有的接触式传感器一般依靠多频电容测量原理进行结冰判别，但是对干燥和结冰状态的误判时有发生；一般依靠主动式微波雷达测量水膜厚度，但在冰层中会发生复杂的折射、反射现象，严重干扰相位检测。

为此本发明人对上述问题进行深入研究，遂由本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测精准，能对路面水冰雪状别和异物状态进行识别的基于多光谱的路面水冰雪识别分类方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案如下所述：一种基于多光谱的路面水冰雪识别分类方法,通过如下步骤实现：

步骤一、在路面检测处设置检测装置，先在路面上挖一个凹坑，凹坑内具有互不透光的第一腔室和第二腔室，第一腔室内安装有其发光面朝上的发光二极管，发光二极管具有横向间隔排列成一排的红外光二极管、红光二极管和绿光二极管，第二腔室内安装有其接收面朝上设置的光电二极管，凹坑内放置有密封第一腔室腔口和第二腔室腔口的透光板；

步骤二、将白纸在步骤一透光板上，计算白纸在特定波长下的反射强度系数β_N，再计算出出射光强度系数β_M；计算时设定红外光二极管的发射波长为λ₁、红光二极管的发射波长为λ₂和绿光二极管的发射波长为λ₃，计算出波长为λ₁下红外光的反射强度系数β_N1，在波长为λ₂下红光的反射强度系数β_N2和在波长为λ₃下绿光的反射强度系数β_N3；再计算出波长为λ₁的出射光强度系数波长为λ₂的出射光强度系数波长为λ₃的出射光强度系数