一種基于道路圖像探測局域路段霧霾天氣的檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于道路圖像探測局域路段霧霾天氣的檢測方法，采用數字圖像處理的方法自動檢測道路的霧霾天氣情況并實現自動報警。霧霾天氣檢測分為三個功能模塊：1)疑似霧霾區定位；2)排除天空區域；3)評估畫面能見度并估計霧霾天等級。本發明方法可及時、準確地對道路監控視頻中存在霧霾天氣的情況進行檢測，取代人工判讀，減少工作量，提高效率。
【專利說明】一種基于道路圖像探測局域路段霧霾天氣的檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于計算機視覺領域，具體涉及一種基于道路圖像的霧霾天氣檢測。
【背景技術】
[0002] 公路的發展使得人們出行更加便捷，同時也有力推動了我國經濟建設快步前進， 然而隨著公路系統規模的迅速擴大，道路養護的要求也不斷提升。當前，國內大部分道路、 特別是高速公路系統在路況監測、道路數據采集和使用性能評價等方面的技術和手段還遠 遠落后于發展要求，一定程度上已經成為限制我國道路管理水平進一步發展的瓶頸。
[0003] 霧霾天氣對于交通運輸安全有嚴重的影響，由于霧霾天氣造成的交通事故與日俱 增，而交通監管部門由于人力物力的有限，無法對大霧天氣做出及時的預警或相應交通疏 導措施，使得霧霾天氣的事故發生率不斷提高。而道路霧霾天氣智能檢測平臺可以對各個 路段的道路監控視頻進行輪詢檢測，對各路段的霧霾天氣情況進行實時的檢測和報警，填 補了當前交通運營領域的空白，有力地支持了交通運輸行業的發展。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是道路霧霾天氣的自動檢測，該技術可以使得道路天 氣情況達到實時監測水平，大大減少了人力檢測的投入，提高道路的運營服務與安全水平。 方便交通管理部門掌握道路狀況，并根據實時情況及時調度指揮，提高現有道路的有效管 理能力，從而逐步提高交通部門的管理和應急能力。
[0005] 為了實現道路霧霾天氣檢測的目的，本發明采用技術方案為：
[0006] -種基于道路圖像探測局域路段霧霾天氣的檢測方法，對公路定點監控視頻圖像 中進行檢測處理以確定局域路段霧霾天氣狀況，包括以下的步驟：
[0007] (1)疑似霧霾區定位：采集公路定點監控視頻圖像。然后
[0008] A.使用邊緣檢測算子提取待檢測視頻的二值化邊緣圖像；
[0009] B.在Ie中，值為1的點為邊緣點；統計Ie中每行的邊緣點個數，由上到下進行掃 描，當該行邊緣點個數大于閾值的時候，判斷該行之上區域為疑似霧霾區；
[0010] ⑵排除天空區域：
[0011] 其步驟為：
[0012] A.使用梯度算子提取疑似霧霾區的梯度圖像；
[0013] B.統計Ig中的平均梯度，若是梯度分布集中于0值，則認為是天空區域，
[0014] 反之則確認該區域為確認霧霾區；
[0015] (3)評估畫面能見度并估計霧霾天等級：
[0016] A.提取道路圖像中交通標志線（設共提取η條直線，交通標志線屬于直線上的線 段）；
[0017] Β.計算平均視覺消失點：
[0018] 計算任意兩條交通標志線Li、Lj的交點，得到所有交點后計算這些交點的平均值， 得到平均視覺消失點Pmd;
[0019] C.取本步驟A中的任意直線Li,計算Li從道路起始點I^tart到P end距離Sall ;
[0020] D.檢測可見交通標志線長度：沿著直線Li的傾角方向檢測Canny邊緣，直至沒有 邊緣點，得到可見交通標志線長度Svis ;
[0021] E.計算能見度并判斷霧霾天等級：通過公?
【權利要求】
1. 一種基于道路圖像探測局域路段霧霾天氣的檢測方法，對公路定點監控視頻圖像進 行檢測處理以確定局域路段霧霾天氣狀況，包括以下的步驟： (1) 疑似霧霾區定位：采集公路定點監控視頻圖像，然后 A.使用邊緣檢測算子提取待檢測視頻的二值化邊緣圖像； B. 在Ie中,值為1的點為邊緣點；統計Ie中每行的邊緣點個數，由上到下進行掃描，當 該行邊緣點個數大于閾值的時候，判斷該行之上區域為疑似霧霾區； (2) 排除天空區域： 其步驟為： A.使用梯度算子提取疑似霧霾區的梯度圖像Ig; B. 統計Ig中的平均梯度，若是梯度分布集中于O值，則認為是天空區域，反之則確認該 區域為確認霧霾區； (3) 評估畫面能見度并估計霧霾天等級： A.提取道路圖像中交通標志線（設共提取η條直線，交通標志線屬于直線上的線段）；Β.計算平均視覺消失點： 計算任意兩條交通標志線Lph的交點，得到所有交點后計算這些交點的平均值，得到 平均視覺消失點Pmd; C.取本步驟A中的任意直線Li,計算Li從道路起始點匕ui到Pmd距離Sall; D.檢測可見交通標志線長度：沿著直線Li的傾角方向檢測Canny邊緣，直至沒有邊緣 點，得到可見交通標志線長度Svis ; E. 計算能見度并判斷霧霾天等級：通過公式V= 計算交通標志線可見比例；計算 l^all 所有交通標志線的可見比例，并取均值，得到當前道路圖像的能見度；能見度越小則圖像中 霧霾越大，與閾值比較，得到大霧、小霧、無霧三個霧霾天等級。
【文檔編號】G06T7/00GK104240239SQ201410440618
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】吳曉, 袁萍, 陳俊周, 何俊彥, 彭強 申請人:西南交通大學