[發明專利]一種基于計算機視覺的霧霾監測方法

有效

• 申請號: 201310141896.0
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103218622A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 趙儉輝;黃嘉康;王幼平
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

1.一種基于計算機視覺的霧霾監測方法，其特征在于：根據對同一場景拍攝所得樣本圖像對待測量圖像進行分析獲得霧霾監測結果，所述場景中包含預設的近目標與遠目標，近目標與遠目標是場景中不同距離的兩個顏色黑暗的目標區域；所述分析包括以下步驟，

步驟1，建立包含不同霧霾情況的樣本數據庫，包括以下子步驟，

步驟1.1，采集場景處空氣中存在不同程度霧霾時的樣本圖像，記錄各樣本圖像的相應空氣污染參數；

步驟1.2，針對各樣本圖像，分別進行以下處理，

計算近目標與遠目標的顏色特征，得到目標物間的顏色特征差別；所述近目標與遠目標的顏色特征，包括目標區域中所有像素的藍色分量均值；

計算近目標與遠目標的形狀特征，得到目標物間的形狀特征差別；

計算近目標與遠目標的紋理特征，得到目標物間的紋理特征差別；

步驟1.3，針對各樣本圖像，綜合目標物間的顏色特征差別、形狀特征差別和紋理特征差別，得到各樣本圖像的視覺特征向量；

步驟1.4，構造樣本數據庫，所述樣本數據庫包含采集的所有樣本圖像，各樣本圖像的視覺特征向量以及相應空氣污染參數；

步驟2，基于步驟1所得樣本數據庫，對待測量圖像進行對比判斷，包括以下子步驟，

步驟2.1，拍攝觀測場景，得到待測量圖像；

步驟2.2，針對待測量圖像，進行以下處理，

計算近目標與遠目標的顏色特征，得到目標物間的顏色特征差別；所述近目標與遠目標的顏色特征，包括目標區域中所有像素的藍色分量均值；

計算近目標與遠目標的形狀特征，得到目標物間的形狀特征差別；

計算近目標與遠目標的紋理特征，得到目標物間的紋理特征差別；

步驟2.3，針對待測量圖像，綜合目標物間的顏色特征差別、形狀特征差別和紋理特征差別，得到待測量圖像的視覺特征向量；

步驟2.4，基于視覺特征向量間的距離，將待測量圖像與各樣本圖像進行逐一對比，找到距離最近的樣本圖像，并以對應的霧霾情況作為待測量圖像的霧霾監測結果。

2.根據權利要求1所述基于計算機視覺的霧霾監測方法，其特征在于：所述近目標與遠目標的顏色特征，包括目標區域中所有像素的色彩飽和度均值與藍色分量均值。

3.根據權利要求1所述基于計算機視覺的霧霾監測方法，其特征在于：所述近目標與遠目標的形狀特征，包括目標區域中的特征點個數與邊緣像素點個數。

4.根據權利要求1所述基于計算機視覺的霧霾監測方法，其特征在于：所述近目標與遠目標的紋理特征，包括目標區域的灰度共生矩陣特征與小波變換子帶系數。