[发明专利]团雾检测方法、系统、装置、存储介质及前端装置

说明书

本发明公开了一种团雾检测方法、系统、装置、存储介质及前端装置。团雾检测方法，包括：获取雾浓度红外数字黑白图像；对雾浓度红外数字黑白图像进行统计处理，得到其具有L级的灰度直方图；对雾浓度红外数字黑白图像的灰度直方图进行归一化处理，得到各个灰度级的发生概率p(r_k)；计算出雾浓度红外数字黑白图像的平均灰度值μ、雾浓度分布偏态γ；根据雾浓度分布偏态值γ，得到雾浓度红外数字黑白图像的雾浓度随机分布量φ；对雾浓度随机分布量φ进行标定，得到雾浓度分布分布量φ与雾浓度值V(φ)的对应关系式；根据雾浓度值V(φ)输出相应能见度等级，进行预警。适用于高速公路中短时、流动性强的团雾检测及时发布团雾预警信息。

技术领域

本发明属于高速公路检测技术领域，具体涉及一种团雾检测方法、系统、装置、存储介质及前端装置。

背景技术

团雾是秋冬季多发于高速公路附近的小型天气系统。团雾外部通常天气晴朗，而内部能见度却突然下降到非常低，只有十几米甚至几米，具有能见度低、范围小、突发性强等特点。已有研究表明，低于200m的低能见度对高速公路交通安全所造成的影响较大，其中突发团雾产生的危害最大，且最难以预报，发生交通事故的概率比平时高出几倍甚至几十倍。

高速公路上的团雾区域性很强，无雾处视线良好，在团雾区域能见度迅速降低，给高速公路安全行车带来极大危害性，容易在车流量较大的高危路段引发连环交通事故，被称为高速公路的“流动杀手”，近年来已造成多起重大连环交通事故。因此，能否实时准确地对高速公路团雾进行检测，并及时发出预警信息对高速公路的安全行车具有重大意义。

高速公路团雾范围小，其检测方法不同于传统的气象监测，需要密集布设低成本、低量程的能见度检测器。目前，常见的能见度监测器有透射式和散射式两种。虽然透射式能见度仪在低能见度时性能相当好，但其体积较庞大，安装复杂，价格昂贵，不适用于高速公路团雾的实时监测。散射式能见度仪安装方便，然其在低能见度时测量误差偏高，难以满足高速公路团雾检测需求。

近年来，通过数字图像法，利用CCD摄像机的图像直接获取能见度信息，具有结构简单、体积小、成本低、组网方便等优点获得了学术界和工业界的广泛关注。而传统的数字图像法存在着白天和夜间两种不同的工作模式，并且需要一个基准作为参照，例如通过人工在远处固定放置一个清晰可辨识的参照基准或检测路面上的标志线为参照物，这实际限制数字图像法在高速公路团雾检测中的应用。因此，如何在低能见度量程范围内实现全天候、无需基准参照解决高速公路团雾实时检测的技术难题，具有非常重要的现实意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种团雾检测方法、系统、装置、存储介质及前端装置。用于对高速公路的团雾进行检测。利用成熟低成本的红外面阵CCD传感器，通过提取其输出红外数字黑白图像的特征值，获取区域雾浓度随机分布量，解决传统的数字图像法存在的参照物问题，且易受白天、夜间工作模式的影响，实现低能见度的实时检测，便于密集布设组网从而实现高速公路团雾的实时监测。

本发明的具体技术方案是：

一种高速公路的团雾检测方法，包括如下步骤：

获取雾浓度红外数字黑白图像；

对获取的雾浓度红外数字黑白图像进行统计处理，得到具有L级的灰度直方图；

对具有L级的灰度直方图进行归一化处理，得到各个灰度级的发生概率p(r_k)；

计算出雾浓度红外数字黑白图像的平均灰度值μ，依据平均灰度值μ计算雾浓度分布偏态γ；

根据雾浓度分布偏态值γ，得到雾浓度红外数字黑白图像的雾浓度随机分布量φ；

对雾浓度随机分布量φ进行标定，得到雾浓度分布分布量φ与雾浓度值V(φ)的对应关系式；