[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的隧道洞內(nèi)外亮度儀標(biāo)定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811342175.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN109357754B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐韶華;李小勇;朱其義;周毅;黎云飛;唐文娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西交通科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01J1/10
• 分類號(hào): G01J1/10
• 代理公司: 北京華仁聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11588
• 代理人: 蘇雪雪

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的隧道內(nèi)外亮度儀標(biāo)定方法，其特征在于，所述方法包括如下方法步驟：

(1)調(diào)整隧道內(nèi)外亮度儀、標(biāo)準(zhǔn)亮度儀和可調(diào)節(jié)光源的位置，使可調(diào)節(jié)光源在所述隧道內(nèi)外亮度儀和標(biāo)準(zhǔn)亮度儀清晰成像；

(2)分別在隧道內(nèi)外亮度儀和標(biāo)準(zhǔn)亮度儀的輸出圖像上圈定可調(diào)節(jié)光源的同一目標(biāo)區(qū)域；

(3)設(shè)定一個(gè)初始的隧道內(nèi)外亮度儀的鏡頭曝光參數(shù)；

(4)調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)光源的亮度等級(jí)，分別記錄隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，和標(biāo)準(zhǔn)亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的亮度值；

(5)修改隧道內(nèi)外亮度儀的鏡頭曝光參數(shù)，重復(fù)步驟(4)多次；

(6)獲取多組鏡頭曝光參數(shù)下隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，和標(biāo)準(zhǔn)亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的亮度值，擬合平均灰度值與所述亮度值取對(duì)數(shù)后的線性關(guān)系曲線模型：

Y＝W_n*X+b_n，其中，Y為隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，X為標(biāo)準(zhǔn)亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的亮度值H的對(duì)數(shù)值lgH，Wn和bn為線性關(guān)系參數(shù)；

(7)建立第一損失函數(shù)，尋找隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值的最優(yōu)估計(jì)范圍，其中，第一損失函數(shù)表述為：loss¹＝(Y_p-Y_q)^-1/255*R^-1logR，其中，(Y_p，Y_q)為隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值的估計(jì)范圍，R為線性系數(shù)，滿足：

Cov為協(xié)方差函數(shù)，D為方差，Y為隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，X為標(biāo)準(zhǔn)亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的亮度值H的對(duì)數(shù)值lgH；

在平均灰度值的最優(yōu)估計(jì)范圍內(nèi)，建立第二損失函數(shù)求解線性關(guān)系參數(shù)Wn和bn的最優(yōu)解，其中，建立第二損失函數(shù)表述為：其中，R_j為線性系數(shù)，滿足：

Cov為協(xié)方差函數(shù)，D為方差，p_i＝|Y-Y^|/255，m_j為平均灰度值的最優(yōu)估計(jì)范圍的下界，n_j為平均灰度值的最優(yōu)估計(jì)范圍的上界，k＝1，2，...，n。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道內(nèi)外亮度儀的鏡頭曝光參數(shù)為隧道內(nèi)外亮度儀的鏡頭光圈系數(shù)和鏡頭焦距。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，尋找隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值的最優(yōu)估計(jì)范圍包括如下方法步驟：

將獲取多組鏡頭曝光參數(shù)下隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，和標(biāo)準(zhǔn)亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的亮度值作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

建立第一損失函數(shù)：loss¹＝(Y_p-Y_q)^-1/255*R^-1logR，其中，(Y_p，Y_q)為隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值的估計(jì)范圍，R為線性系數(shù)，滿足：

Cov為協(xié)方差函數(shù)，D為方差，Y為隧道內(nèi)外亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均灰度值，X為標(biāo)準(zhǔn)亮度儀在圈定的所述同一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的亮度值H的對(duì)數(shù)值lgH；

采用梯度下降算法使所述第一損失函數(shù)值達(dá)到最小，得到平均灰度值的最優(yōu)估計(jì)范圍。