[發(fā)明專利]一種霧天距離測量方法及裝置、距離預(yù)警方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210008700.6
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102589515A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李芳;吳金勇;王一科;龔灼
• 申請（專利權(quán)）人: 安科智慧城市技術(shù)（中國）有限公司
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01N21/59
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種霧天距離測量方法及裝置、距離預(yù)警方法及裝置。

背景技術(shù)

為了便于說明，首先解釋如下詞語。

暗像素值：以某個像素點(diǎn)為中心的局部區(qū)域里，三個顏色通道(R、G、B顏色通道)中最低的強(qiáng)度值稱為該像素點(diǎn)的暗像素值。通常，在清晰的戶外圖像中，不包括天空及灰白物體的絕大部分區(qū)域，至少有一個顏色通道的強(qiáng)度值很低，即該區(qū)域中的像素點(diǎn)的暗像素值很低，而在被霧干擾的圖像里，由于圖像像素充斥有大氣的白光成分，因此這些像素的暗像素值會變得比較高。

測距物體：測量與前方物體之間的距離的測距方。

目標(biāo)物體：距離測距物體最近的被測方。

測距車輛：測量與前方車輛之間的距離的車輛。

目標(biāo)車輛：距離測距車輛最近的車輛，即被測距的車輛。

如今人們的生活已經(jīng)離不開車輛，但隨著車輛事故發(fā)生率的逐年提高，特別是在惡劣駕駛條件下，如不小心更容易發(fā)生事故，人們也逐漸意識到了安全駕駛的重要性。車輛測距是車輛智能交通系統(tǒng)的基本功能，能夠準(zhǔn)確地測量車距、及時提醒駕駛員安全行車，有助于降低事故的發(fā)生率，特別是在大霧天氣，車輛測距系統(tǒng)更顯得尤為重要，目前車輛測距系統(tǒng)也是車輛研發(fā)的一個重要領(lǐng)域。

通常在晴朗天氣下，通過可見光通信和圖像處理的方法可以實(shí)現(xiàn)車距測量，前車(目標(biāo)車輛)的一對LED尾燈向后發(fā)出包含有身份標(biāo)識、車身寬度、尾燈間距等信息的調(diào)制光信號，后車(測距車輛)利用面陣光電傳感器采集前車的圖像并接收前車發(fā)送的調(diào)制光信號，通過解調(diào)獲取光通信信息，再根據(jù)兩車燈在圖像中的位置信息便可計(jì)算出前后兩車的間距、相對速度及相對位置。

然而，上述這種測距方式不適于在霧天使用，因?yàn)樵陟F天測距車輛拍攝的圖像很模糊，這樣計(jì)算得到兩車間距離容易存在較大偏差。為此在霧天條件下，現(xiàn)有一般采用激光測距或超聲波雷達(dá)測距，但是，這兩種主動式的測距方式主要是通過測距車輛發(fā)射激光或超聲波，經(jīng)過目標(biāo)車輛反射后獲取激光信息或超聲波信息，再經(jīng)過相關(guān)計(jì)算得到車距。然而，這兩種主動式的測距方式均需要增加發(fā)射、接收信號裝置，如此會增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，生產(chǎn)成本也比較高。

不僅僅在車輛測距領(lǐng)域，在其他測距領(lǐng)域都會遇到這種問題，比如輪船測距等等，甚至還可以包括測量測距物體與前方障礙物的距離，顯然在霧天環(huán)境下采用現(xiàn)有的主動式測距方式系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本也高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種霧天距離測量方法，該方法僅需分析測距物體拍攝的單幅霧天照片就可以計(jì)算出與目標(biāo)物體的距離，該方法簡單、性能更好且效率更高，解決了現(xiàn)有霧天測距技術(shù)復(fù)雜、成本高的技術(shù)問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種霧天距離測量方法，所述方法通過分析測距物體拍下的霧天圖像計(jì)算出距離，在獲取到霧天圖像后，所述方法包括下述步驟：

測距物體采集包含有目標(biāo)物體的霧天圖像；

在所述霧天圖像中確定距離測距物體最近的目標(biāo)物體的位置點(diǎn)z；

得出所述目標(biāo)物體的位置點(diǎn)z的暗像素值D(z)；

獲得整體大氣光值A(chǔ)；

根據(jù)暗像素值D(z)與整體大氣光值A(chǔ)計(jì)算出所述位置點(diǎn)z的透射率t(z)=1-D(z)A;]]>

根據(jù)位置點(diǎn)z的透射率t(z)計(jì)算出目標(biāo)物體與測距物體的實(shí)際距離其中β為大氣散射系數(shù)。

進(jìn)一步，在所述霧天圖像中確定距離測距物體最近的目標(biāo)物體的位置點(diǎn)z的步驟具體如下：

將所述霧天圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像；

對所述生成的灰度圖像進(jìn)行噪聲濾波；

找到距離測距物體最近的灰度梯度突變位置點(diǎn)，該位置點(diǎn)就是所述的目標(biāo)物體的位置點(diǎn)z。

進(jìn)一步，本發(fā)明方法用于測量車輛間的距離，所述的測距物體為測距車輛，所述的目標(biāo)物體為目標(biāo)車輛，在所述生成的灰度圖像進(jìn)行噪聲濾波的步驟之后，還包括下述步驟：

對濾波后的灰度圖像進(jìn)行自適應(yīng)二值化處理得到二值圖；

對所述二值圖進(jìn)行霍夫直線檢測，得到測距車輛所在車道的兩條車道線；