一种基于视频的能见度检测系统技术方案

一种基于视频的能见度检测系统，其特征在于，所述检测系统包括前端摄像机、视频采集设备、视频分析模块和参考结果输出模块，前端摄像机连接到视频采集设备，通过视频采集设备将实时图像传送给视频分析模块，由视频分析模块进行分析后得出的结果由参考结果输出模块输出。本实用新型专利技术依据摄像机拍摄到的景物图像在能见度高和能见度低时清晰度的差异来判断当前时刻的能见度。其具有设备成本低、后期人工确认（直接利用能见度检测视频进行确认）方便、施工安装方便、检测精度高的特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于视频的能见度检测系统。
技术介绍
能见度是一个复杂的心理——物理现象，主要受制于悬浮在大气中的固体和液体 微粒引起的大气消光系数；消光主要由光的散射而非吸收所造成。其估计值依从于个人的 视觉和对可见的理解水平而变化，同时受光源特征和透射因数的影响。因此，能见度的目测 估计值都是主观的。目前，高速公路上的能见度检测往往是通过气象能见度检测仪进行检 测，其依据的原理正是通过测量悬浮在大气中的固体和液体微粒引起的大气消光系数，计 算得到测量点的能见度值。恶劣气候经常影响高速公路的正常运营，如在大雾天气下，司机的可视距离受到 严重限制，很容易产生交通事故。为了保证公众驾车出行的安全，同时也是降低高速公路的 事故率，保证高速公路的畅通，高效运转。高速公路管理单位需要知道公路上个路段的能见 度情况，评价行车的安全等级，实时通过高速公路上的告示板告知高速公路上驾车的司机， 提醒他们在一定安全的速度下行驶。甚至，在能见度极低的情况下，高速公路管理单位会将 高速公路关闭一段时间，待到能见度恢复到可安全行车的条件时，再重新开发高速公路。如 此，实时、准确、充分地获取到高速公路的能见度情况就显得尤为重要，也就提出了相应的 技术问题。显然，目测的方法是有很大缺陷的，我们不可能在高速公路上每隔几公里就安排 一个能够24小时工作的能见度检测站。就几百公里、上千公里的高速公路来说，那样所要 耗费的人力、物力是无法想象的。而使用大气透射仪、激光能见度自动测量仪，检测能见度 会省去人工成本。但大气透射仪、激光能见度自动测量仪高昂的价格及其不菲的维护费用， 对高速公路的长期运营来说仍然是很大的负担。同时，大气透射仪、激光能见度自动测量仪 先天所具有的弱点是他们永远只能以检测地点的能见度情况去估计若干公里外的能见度 情况，使他们无法避免空间误差的产生。首先，气象能见度检测仪假设从检测地点到有效检测范围内的大气含量完全相 同，以检测点的气象情况估计若干公里外的能见度情况，必然有较大空间误差存在。其次，使用大气透射仪、激光能见度自动测量仪检测能见度，虽会省去人工成本， 但大气透射仪、激光能见度自动测量仪高昂的价格及其不菲的维护费用，对高速公路的长 期运营来说仍然是很大的负担。因此，我们提出了利用高速公路上现有的视频采集设备检测能见度的想法。该方 法更加客观地评价能见度情况，提高能见度检测的准确性。由于该方法无需在高速公路上 添加新设备，只是多安装一套软件，使高速公路在能见度检测方面的运营成本与前二种相 比较，相当于零。能见度(VIS，Visibility)是反映大气透明度的一个指标，航空界定义为具有正 常视力的人在当时的天气条件下还能够看清楚目标轮廓的最大距离。能见度和当时的天气3情况密切相关。当出现降雨、雾、霾、沙尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能见度较 差。测量大气能见度一般可用目测的方法，也可以使用大气透射、激光能见度自动测量以及 在本文中所提出的视频检测的方法测量能见度。能见度(Visibility)首先是为了气象目的而定义的，通过人工观测者定量估计 的量，以这种方式进行的观测现正广泛地采用。然而，能见度的估计受许多主观的和物理的 因素的影响；基本的气象量，即大气透明度，可以客观地测量，并用气象光学视程(MOR)表7J\ ο气象光学视程(Meteorological optical range)是指由白炽灯发出的色温为 2700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。该光通量采 用国际照明委员会(ICI)的光度测量发光度函数未确定。白天气象能见度(Meteorological visibility by day)定义为相对于雾、天空 等散射光背景下观测时，一个安置在地面附近的适当尺度的黑色目标物能被看到和辨认出 的最大距离。必须强调的是，采用的标准是辨认出目标物，而并非仅看到目标物却不能辨认 出它是什么。夜间气象能见度(Meteorologicalvisibility at night)定义为(a)假想总体照明增加到正常白天的水平，适当尺度的黑色目标物能被看到和辨 认出的最大距离；或(b)中等强度的发光体能被看到和识别的最大距离。气象能见度或气象光学视程MOR用m或km表示。测量范围随应用而变化，对天气 尺度要求，MOR的尺度从小于IOOrn到大于70km，而在其他应用时测量范围可有相当的限制。 对民用航空来说，上限为10km。当应用于描述着陆和起飞条件的能见度较小情况下的跑道 视程的测量时，这个范围还要进一步缩小。跑道视程仅要求在500m和1500m之间。对于其 他应用，诸如陆路或海上交通，按照测量的要求和位置有着不同的限度。能见度测量的误差与能见度成比例增加，测量标度考虑到了这一点。反映在天气 报告使用的电码中通过用三种线性分段逐步降低分辨率，即IOOrn到5000m，步长为100m，6 到30km，步长为1km，35km到70km，步长为5km。除了能见度低于900m外，这种标度可使报 告的能见度值比测量准确度更好。能见度是一个复杂的心理——物理现象，主要受制于悬浮在大气中的固体和液体 微粒引起的大气消光系数；消光主要由光的散射而非吸收所造成。其估计值依从于个人的 视觉和对可见的理解水平而变化，同时受光源特征和透射因数的影响。因此，能见度的目测 估计值都是主观的。能见度测量的基本方程是Bouguer-Lambert定律F = F0 ·(0-1)式中，F是在大气中经过χ路径长度接受的光通量，Ftl是在χ = 0时的光通量，ο 为消光系数。求导可得权利要求一种基于视频的能见度检测系统，其特征在于，所述检测系统包括前端摄像机、视频采集设备、视频分析模块和参考结果输出模块，前端摄像机连接到视频采集设备，通过视频采集设备将实时图像传送给视频分析模块，由视频分析模块进行分析后得出的结果由参考结果输出模块输出。专利摘要一种基于视频的能见度检测系统，其特征在于，所述检测系统包括前端摄像机、视频采集设备、视频分析模块和参考结果输出模块，前端摄像机连接到视频采集设备，通过视频采集设备将实时图像传送给视频分析模块，由视频分析模块进行分析后得出的结果由参考结果输出模块输出。本技术依据摄像机拍摄到的景物图像在能见度高和能见度低时清晰度的差异来判断当前时刻的能见度。其具有设备成本低、后期人工确认(直接利用能见度检测视频进行确认)方便、施工安装方便、检测精度高的特点。文档编号G06T7/20GK201740736SQ201020224390公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日专利技术者吴柯维, 许松涛, 贾子杰, 魏周朝 申请人:北京中科卓视科技有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视频的能见度检测系统，其特征在于，所述检测系统包括前端摄像机、视频采集设备、视频分析模块和参考结果输出模块，前端摄像机连接到视频采集设备，通过视频采集设备将实时图像传送给视频分析模块，由视频分析模块进行分析后得出的结果由参考结果输出模块输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴柯维，贾子杰，许松涛，魏周朝，
申请(专利权)人：北京中科卓视科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]