[发明专利]一种雾霾天气下的路面反射系数检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种雾霾天气下的路面反射系数检测装置及方法。所述装置包括控制器、雾环境模块和检测模块；所述的雾环境模块包括气溶胶发生装置、气溶胶混合装置、气溶胶喷射装置、进气罩、激光粒度分析仪、均流板、面板风机；所述的检测模块包括光学暗室、以及设于光学暗室内的样品承载部分、照度提供部分和亮度检测部分；所述的照度提供部分和亮度检测部分分别设于样品承载部分两侧；所述样品承载部分放有待检测的路面样品；所述的照度提供部分可提供水平方向0～360°以及竖直方向0～90°的检测角度；所述的亮度检测部分用于检测不同角度下的路面亮度。本发明可对雾气粒径、组分及均匀性进行准确模拟，并有效解决了现有路面亮度反射系数检测角度较少的问题。

技术领域

本发明涉及路面亮度反射系数的检测技术，具体涉及一种雾霾天气下的路面反射系数检测装置及方法。

技术背景

路面亮度反射系数是路面反射能力的重要表征，对路面亮度的准确计算具有十分重要的意义。对于干燥路面，可采用平均亮度系数Q₀与镜面因子S1作为评价路面反射性能的主要技术指标。根据CIE(国际照明委员会)定义，Q₀是通过对驾驶人前方60～160m范围内(α＝1°)路面各点亮度与照度比的积分得到，S1是指在相同观测方向(α＝1°)下，两种特定入射角度(tanγ＝2和tanγ＝0)的光束所产生的亮度比。

天气条件对路面反射特性的影响较大。当近地面的空气冷却到一定程度时，空气中的水汽会冷却凝结成细微的水滴悬浮于空中，形成雾。随着我国工业化水平的提升，空气污染进一步加剧，雾霾已成为现代人类社会中不容忽视的问题；雾霾天气条件下，入射光在从光源传播到人眼的过程中，入射光和反射光均会被大气中悬浮着的颗粒物折射或散射，影响观察到的路面亮度，增大人眼对路面状况及障碍物的辨识难度，影响行车安全。对雾霾天气下的路面反射特性，行业内尚未有对应的检测手段，使得雾霾天气下的路面照明效果难以预计。

常用的雾霾天气模拟方法为人工造雾。然而现有技术手段较多通过加湿器产生雾气，对雾气浓度和均匀性的控制不佳，且路面反射系数的检测中的光源准直性差，传统TIR透镜的边缘全反射会造成光斑的照度不均匀，存在反射系数检测误差较大等技术缺陷。

申请号：CN201922069213.0公开的一种盐雾气溶胶喷雾系统可以营造不同体积的雾环境，但其无法保障雾气的均匀性，且封闭性较强，不易控制雾气浓度的变化。申请号：CN201911292138.2公开的多层海雾环境模拟方法仅将雾气简单分层，无法模拟雾气的流动性，且难以控制雾气粒径。此外，申请号：CN201310361662.7公开的一种路面铺装材料亮度系数分布测量装置，该装置仅能对干燥路面样品的反射系数进行检测，无法获得雾霾天气下的路面反射系数，路面反射系数的检测需要对不同角度入射光下的路面亮度进行检测，除被检测角度入射光以外的光线均属于杂散光。其使用的光源准直性较差，所检测到的路面反射系数结果误差较大。

发明内容

雾霾是由分散于大气中的固体和液体微粒所构成的大气气溶胶体系。可见光在其中传播的衰减机理主要为折射、散射和吸收。其中，反射和散射强度主要受雾气粒径、浓度和均匀性的影响，而路面反射系数的检测精度受光源发出光线的准直性影响较大。因此，对雾气粒径、组分及均匀性进行准确模拟，同时使用准直光源是保证路面反射系数检测结果可靠的重要前提。

为获得雾霾天气下的路面反射特性，本发明提供一种能够模拟不同雾气浓度和粒径的路面反射系数检测方法及装置，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的技术方案如下所述：