基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法研究

以视觉方法观测能见度为研究核心,提出了基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法,完成在各种不同天气情况下,对能见度的大范围、高精度、高鲁棒观测。首先分析多次散射条件下,光源图像亮度变化与大气消光之间的关系,得出反演能见度的基本模型,接着,研究了准确获取与能见度相关的光源图像特征提取算法,并提出了一种能消除光源波动的双光源能见度计算方法。最后,使用基于双光源图像特征的能见度观测系统在不同气象条件下进行实验,结果表明,在采用35m基线长度,设定观测上限为15 000m时,观测误差均小于20%,能够满足气象与交通部门的要求。

基于分水岭分割算法夜间能见度仪的图像处理方法研究

基于数字摄像技术的夜间能见度仪是利用人眼观测原理研制的一种适用于夜间的能见度观测的仪器。通过CCD采集的光源图像的亮度信息来反演能见度,关键技术在于能够准确分割出目标光源和黑体的图像。介绍了一种基于控制标记符的分水岭分割的光源图像处理方法。实验验证了该方法具有很好的提取目标光源亮度信息的效果,能达到夜间能见度观测的要求。与Vaisala FD12前向散射能见度仪的结果进行相关性对比,具有较好的一致性。

基于曲线演化的双光源夜间能见度反演算法研究

提出一种基于双光源方法和曲线演化理论的夜间能见度反演算法。首先从双光源夜间能见度观测的特点出发,分析了目标物亮度变化情况与特征演化曲线之间的相互关系。接着引入水平集方法同时定义多个目标物亮度特征,建立了水平集函数与能见度反演的关系模型,并给出了算法的具体表达式。实验结果表明,反演算法具有很强鲁棒性,在2 000~12 000m观测范围内能见度反演值与标准能见度值的相关性均大于0.98,可以用于对夜间能见度远距离、高精度的观测。

基于DSP的嵌入式数字摄像夜间能见度测量系统

数字摄像夜间能见度仪的关键技术之一在于高速、实时地处理CCD采集的目标光源和黑体的图像信息。设计了一种基于TMS320DM642的小型化、便携嵌入式能见度测量系统,从硬件和软件上给于实现,并将其应用到数字摄像夜间能见度测量中。利用CCD采集25帧/s的PAL制视频流,数字化后送入DSP处理器,通过DSP实现目标光源与黑体的图像分割与定位算法,完成数字摄像夜间能见度的测量。实验结果表明设计的嵌入式系统能较好完成夜间能见度的测量。

基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度

利用数码相机拍摄图像,模拟人眼对能见度进行测量是最理想的道路能见度探测方法,它具有极强的实用价值。本文介描述了基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度。所谓双目标法就是利用数码相机拍摄地平线附近的两个距离不同的目标物(这里采用的是两个路灯),并将这两个目标物呈现在同一张图像上。这样保证了拍摄的两个目标不会存在时间的差异。该方法消除了大气消光系数、亮度阈值的测量,从而使得夜间能见度的测量变得简单可行。并且将测量的结果与气象局发布的能见度值进行了比较。

一种改进的夜间数字能见度测量方法

为降低背景光噪声对数字摄像法夜间能见度测量的不确定性影响,对双光源法能见度测量系统进行改进。该系统利用避光筒限制CCD相机视场角,拍摄2个位于不同距离的LED背光源,然后对摄取到的图像进行处理得到光源图像的灰度值,再根据阿拉德定律求得大气消光系数,计算出大气能见度值。通过在无背景光、有背景光未加避光筒和加避光筒3种条件下的比对实验,分析光源图像的灰度信息,并将实验结果进行处理,得出有避光筒和无避光筒时测得的能见度值与无背景光下测量结果的相关系数分别是0.911 3和0.322 7,均方根相对偏差分别是6.87%和23.38%。结果表明:系统抑制背景光噪声的能力明显增强,能较准确地测量夜间能见度。

数字摄像能见度仪的能见度算法设计及实现

针对传统能见度仪的不足,在已有的研究结果上,设计了数字摄像能见度仪的能见度算法,其中白天能见度采用双亮度差法,并作出改进使其有更大的适用环境;夜间能见度采用双光源法。整套算法通过CCD摄像机、图像采集卡和计算机平台得到实现。实验结果证明,该算法能够解决在气柱分布不均匀的情况下能见度无法准确观测的问题,提高了现有能见度的观测范围。将实验结果和前向散射仪及大气透射仪测量结果进行相关性对比,得到了较好的一致性,误差范围在国际标准的误差要求之内。

象山“守护神”——来自浙江象山民兵哨所的报告

象山半岛位于祖国的东海前哨。在绵延曲折的海岸线上,自北而南依次排列着松兰山、金七门、花岙等5个民兵哨所。这些哨所,有的座落在风光秀美的旅游风景区,有的屹立在远离大陆的海岛荒礁。发生在这些哨所里的故事,虽没有战火硝烟中的惊险。