本文關(guān)鍵詞：基于視頻圖像的高速公路能見(jiàn)度檢測(cè)技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 高速公路 能見(jiàn)度 視頻圖像 雙亮度差算法 暗通道先驗(yàn)理論

【摘要】：低能見(jiàn)度是道路交通事故的重要誘因。特別是高速公路在低能見(jiàn)度天氣時(shí),極易發(fā)生多車(chē)連續(xù)追尾的重特大交通事故。因此,準(zhǔn)確快速地檢測(cè)能見(jiàn)度值,并在低能見(jiàn)度情況下及時(shí)做出相應(yīng)的預(yù)警反應(yīng),對(duì)高速公路的高效安全運(yùn)營(yíng)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。隨著視頻圖像處理技術(shù)的成熟發(fā)展以及高速公路全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的完善,攝像機(jī)已成為主要的交通監(jiān)測(cè)設(shè)施。因此,本文提出利用視頻圖像檢測(cè)高速公路能見(jiàn)度,并開(kāi)發(fā)可滿足不同路段需求的能見(jiàn)度檢測(cè)系統(tǒng)。具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)為滿足高速公路核心或重點(diǎn)霧區(qū)路段檢測(cè)精度要求較高的專用需求,提出利用雙亮度差優(yōu)化算法檢測(cè)能見(jiàn)度。針對(duì)該算法原始公式中部分參數(shù)難以定量的問(wèn)題,提出了基于修正系數(shù)法的優(yōu)化算法：結(jié)合不同能見(jiàn)度下高速公路的應(yīng)急管理措施,提出并設(shè)計(jì)了十種能見(jiàn)度檢測(cè)模式：針對(duì)雙亮度差白天與夜間算法的銜接問(wèn)題,提出了基于目標(biāo)區(qū)域灰度差值和灰度均值的過(guò)渡方法。(2)根據(jù)雙亮度差優(yōu)化算法檢測(cè)原理搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并基于C#開(kāi)發(fā)了能見(jiàn)度檢測(cè)專用系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)了視頻圖像目標(biāo)區(qū)域的灰度提取、檢測(cè)模式選擇、能見(jiàn)度計(jì)算等關(guān)鍵功能,驗(yàn)證了優(yōu)化算法的有效性,檢測(cè)精度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足高速公路能見(jiàn)度檢測(cè)的專用需求。(3)為充分利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控硬件資源,滿足一般或普通霧區(qū)路段的通用需求,首次將暗通道先驗(yàn)法應(yīng)用于高速公路能見(jiàn)度檢測(cè)領(lǐng)域。針對(duì)天空區(qū)域不滿足暗通道假設(shè)條件造成的偏差,提出基于區(qū)域生長(zhǎng)法和修正系數(shù)法的優(yōu)化算法；針對(duì)大氣光亮度提取時(shí)的誤差和計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的塊狀效應(yīng),提出多模式劃分法和引導(dǎo)濾波進(jìn)行優(yōu)化,以獲取圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的精確透射率,得到準(zhǔn)確的能見(jiàn)度值。(4)依托現(xiàn)有的交通視頻監(jiān)控系統(tǒng),基于C#開(kāi)發(fā)了能見(jiàn)度檢測(cè)通用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)視頻圖像處理、透射率優(yōu)化、能見(jiàn)度計(jì)算等關(guān)鍵功能；并通過(guò)公路交通試驗(yàn)場(chǎng)和典型路段的視頻圖像驗(yàn)證了暗通道先驗(yàn)優(yōu)化算法的有效性,檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況吻合,滿足一般或普通霧區(qū)路段的通用需求。
【關(guān)鍵詞】：高速公路 能見(jiàn)度 視頻圖像 雙亮度差算法 暗通道先驗(yàn)理論
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 研究問(wèn)題的提出12-13
• 1.1.2 研究目的和意義13-14
• 1.1.3 項(xiàng)目支撐14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外視頻檢測(cè)能見(jiàn)度研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 能見(jiàn)度相關(guān)定義14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外視頻檢測(cè)能見(jiàn)度方法現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 視頻能見(jiàn)度檢測(cè)方法綜述16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線17-22
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.3.2 技術(shù)路線19-22
• 2 基于雙亮度差的視頻能見(jiàn)度檢測(cè)算法研究22-36
• 2.1 雙亮度差算法理論研究22-25
• 2.1.1 雙亮度差算法應(yīng)用基礎(chǔ)22-23
• 2.1.2 雙亮度差算法檢測(cè)原理23-24
• 2.1.3 雙亮度差算法檢測(cè)誤差分析24-25
• 2.2 雙亮度差優(yōu)化算法研究25-29
• 2.2.1 雙亮度差優(yōu)化方法概述25-26
• 2.2.2 基于修正系數(shù)法的優(yōu)化研究26
• 2.2.3 基于多模式檢測(cè)的優(yōu)化研究26-28
• 2.2.4 基于最小二乘法求解修正系數(shù)28-29
• 2.3 白天與夜間過(guò)渡條件研究29-34
• 2.3.1 基于灰度差值的過(guò)渡條件研究29-31
• 2.3.2 基于灰度均值的過(guò)渡條件研究31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 3 基于雙亮度差優(yōu)化算法的能見(jiàn)度檢測(cè)專用系統(tǒng)研究36-52
• 3.1 專用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建36-39
• 3.2 專用系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)研究39-44
• 3.2.1 軟件系統(tǒng)功能分析39-40
• 3.2.2 關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)研究40-42
• 3.2.3 專用系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試42-44
• 3.3 基于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)視頻圖像的驗(yàn)證分析44-49
• 3.3.1 白天能見(jiàn)度檢測(cè)驗(yàn)證分析45-47
• 3.3.2 夜間能見(jiàn)度檢測(cè)驗(yàn)證分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-52
• 4 基于暗通道先驗(yàn)的視頻能見(jiàn)度檢測(cè)算法研究52-64
• 4.1 暗通道先驗(yàn)算法理論研究52-56
• 4.1.1 暗通道先驗(yàn)算法檢測(cè)原理52-53
• 4.1.2 暗通道先驗(yàn)算法在能見(jiàn)度檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究53-54
• 4.1.3 暗通道先驗(yàn)算法計(jì)算透射率誤差分析54-56
• 4.2 暗通道先驗(yàn)優(yōu)化算法研究56-63
• 4.2.1 暗通道先驗(yàn)優(yōu)化方法概述56-57
• 4.2.2 基于區(qū)域生長(zhǎng)法的透射率優(yōu)化研究57-60
• 4.2.3 基于多模式檢測(cè)的透射率優(yōu)化研究60-61
• 4.2.4 基于引導(dǎo)濾波的透射率優(yōu)化研究61-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 5 基于暗通道先驗(yàn)算法的能見(jiàn)度檢測(cè)通用系統(tǒng)研究64-82
• 5.1 能見(jiàn)度檢測(cè)通用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究64-67
• 5.1.1 軟件系統(tǒng)功能分析64-65
• 5.1.2 關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)研究65
• 5.1.3 通用系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試65-67
• 5.2 基于視頻圖像的驗(yàn)證分析67-80
• 5.2.1 公路交通試驗(yàn)場(chǎng)低能見(jiàn)度識(shí)別驗(yàn)證68-71
• 5.2.2 王屋隧道口低能見(jiàn)度識(shí)別驗(yàn)證71-78
• 5.2.3 河北宣大高速公路低能見(jiàn)度識(shí)別驗(yàn)證78-80
• 5.3 本章小結(jié)80-82
• 6 結(jié)論與展望82-84
• 6.1 研究結(jié)論與成果82-83
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)83
• 6.3 論文研究展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 作者簡(jiǎn)歷88-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

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