一种基于道路图像探测局域路段雾霾天气的检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于道路图像探测局域路段雾霾天气的检测方法，采用数字图像处理的方法自动检测道路的雾霾天气情况并实现自动报警。雾霾天气检测分为三个功能模块：1)疑似雾霾区定位；2)排除天空区域；3)评估画面能见度并估计雾霾天等级。本发明方法可及时、准确地对道路监控视频中存在雾霾天气的情况进行检测，取代人工判读，减少工作量，提高效率。
【专利说明】一种基于道路图像探测局域路段雾霾天气的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于计算机视觉领域，具体涉及一种基于道路图像的雾霾天气检测。
【背景技术】
[0002] 公路的发展使得人们出行更加便捷，同时也有力推动了我国经济建设快步前进， 然而随着公路系统规模的迅速扩大，道路养护的要求也不断提升。当前，国内大部分道路、 特别是高速公路系统在路况监测、道路数据采集和使用性能评价等方面的技术和手段还远 远落后于发展要求，一定程度上已经成为限制我国道路管理水平进一步发展的瓶颈。
[0003] 雾霾天气对于交通运输安全有严重的影响，由于雾霾天气造成的交通事故与日俱 增，而交通监管部门由于人力物力的有限，无法对大雾天气做出及时的预警或相应交通疏 导措施，使得雾霾天气的事故发生率不断提高。而道路雾霾天气智能检测平台可以对各个 路段的道路监控视频进行轮询检测，对各路段的雾霾天气情况进行实时的检测和报警，填 补了当前交通运营领域的空白，有力地支持了交通运输行业的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是道路雾霾天气的自动检测，该技术可以使得道路天 气情况达到实时监测水平，大大减少了人力检测的投入，提高道路的运营服务与安全水平。 方便交通管理部门掌握道路状况，并根据实时情况及时调度指挥，提高现有道路的有效管 理能力，从而逐步提高交通部门的管理和应急能力。
[0005] 为了实现道路雾霾天气检测的目的，本发明采用技术方案为：
[0006] -种基于道路图像探测局域路段雾霾天气的检测方法，对公路定点监控视频图像 中进行检测处理以确定局域路段雾霾天气状况，包括以下的步骤：
[0007] (1)疑似雾霾区定位：采集公路定点监控视频图像。然后
[0008] A.使用边缘检测算子提取待检测视频的二值化边缘图像；
[0009] B.在Ie中，值为1的点为边缘点；统计Ie中每行的边缘点个数，由上到下进行扫 描，当该行边缘点个数大于阈值的时候，判断该行之上区域为疑似雾霾区；
[0010] ⑵排除天空区域：
[0011] 其步骤为：
[0012] A.使用梯度算子提取疑似雾霾区的梯度图像；
[0013] B.统计Ig中的平均梯度，若是梯度分布集中于0值，则认为是天空区域，
[0014] 反之则确认该区域为确认雾霾区；
[0015] (3)评估画面能见度并估计雾霾天等级：
[0016] A.提取道路图像中交通标志线（设共提取η条直线，交通标志线属于直线上的线 段）；
[0017] Β.计算平均视觉消失点：
[0018] 计算任意两条交通标志线Li、Lj的交点，得到所有交点后计算这些交点的平均值， 得到平均视觉消失点Pmd;
[0019] C.取本步骤A中的任意直线Li,计算Li从道路起始点I^tart到P end距离Sall ;
[0020] D.检测可见交通标志线长度：沿着直线Li的倾角方向检测Canny边缘，直至没有 边缘点，得到可见交通标志线长度Svis ;
[0021] E.计算能见度并判断雾霾天等级：通过公?
【权利要求】
1. 一种基于道路图像探测局域路段雾霾天气的检测方法，对公路定点监控视频图像进 行检测处理以确定局域路段雾霾天气状况，包括以下的步骤： (1) 疑似雾霾区定位：采集公路定点监控视频图像，然后 A.使用边缘检测算子提取待检测视频的二值化边缘图像； B. 在Ie中,值为1的点为边缘点；统计Ie中每行的边缘点个数，由上到下进行扫描，当 该行边缘点个数大于阈值的时候，判断该行之上区域为疑似雾霾区； (2) 排除天空区域： 其步骤为： A.使用梯度算子提取疑似雾霾区的梯度图像Ig; B. 统计Ig中的平均梯度，若是梯度分布集中于O值，则认为是天空区域，反之则确认该 区域为确认雾霾区； (3) 评估画面能见度并估计雾霾天等级： A.提取道路图像中交通标志线（设共提取η条直线，交通标志线属于直线上的线段）；Β.计算平均视觉消失点： 计算任意两条交通标志线Lph的交点，得到所有交点后计算这些交点的平均值，得到 平均视觉消失点Pmd; C.取本步骤A中的任意直线Li,计算Li从道路起始点匕ui到Pmd距离Sall; D.检测可见交通标志线长度：沿着直线Li的倾角方向检测Canny边缘，直至没有边缘 点，得到可见交通标志线长度Svis ; E. 计算能见度并判断雾霾天等级：通过公式V= 计算交通标志线可见比例；计算 l^all 所有交通标志线的可见比例，并取均值，得到当前道路图像的能见度；能见度越小则图像中 雾霾越大，与阈值比较，得到大雾、小雾、无雾三个雾霾天等级。
【文档编号】G06T7/00GK104240239SQ201410440618
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】吴晓, 袁萍, 陈俊周, 何俊彦, 彭强 申请人:西南交通大学