[發明專利]一種道路團霧狀態參數監測系統及其方法

在審

• 申請號: 201910369420.X
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110046612A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 常綠;顏瑨;劉碩;朱思達;劉朋;胡曉明;戴建國;張載梅;夏晶晶;徐禮超
• 申請（專利權）人: 淮安信息職業技術學院;淮陰工學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種道路團霧狀態參數監測系統，其特征在于，包括車載無人機、無人機控制系統和車載處理系統；所述無人機控制系統設置于所述車載無人機上，無人機控制系統包括機載中心控制模塊、實時拍攝模塊、推進模塊和風速檢測模塊；

所述機載中心控制模塊將接收到的無人機控制系統中各模塊的數據傳輸給所述車載處理系統，并接收車載處理系統傳輸的命令用以控制無人機控制系統中各模塊工作；

所述實時拍攝模塊拍攝車輛前方道路實時圖片，并將圖片傳輸給機載中心控制模塊；

所述推進模塊根據機載中心控制模塊的指令，控制無人機按照不同速度檔位飛行；

所述風速檢測模塊檢測實時風速，并將數據傳輸給機載中心控制模塊；

所述車載處理系統包括車載中心控制模塊、圖像對比檢測模塊和車載信息處理模塊；其中，

所述圖像對比檢測模塊篩選道路實時圖片，根據篩選的前后兩張連續圖片的清晰度變化判斷無人機是否進入團霧區或離開團霧區，并將結果傳輸給車載中心控制模塊；

所述車載中心控制模塊控制無人機釋放及回收，接收機載中心控制模塊傳輸的數據和圖像對比檢測模塊的判斷結果，根據判斷結果向機載中心控制模塊發送命令，并將接收的數據傳輸給車載信息處理模塊；

所述車載信息處理模塊根據接收的數據計算團霧內道路長度、團霧漂移速度、團霧迫車距離和迫車時間。

2.根據權利要求1所述的道路團霧狀態參數監測系統，其特征在于，所述無人機控制系統還包括GPS導航模塊，所述GPS導航模塊根據車輛規劃的行駛路線設定無人機工作航線，并根據無人機和車輛的實時位置控制無人機返航回收。

3.根據權利要求1所述的道路團霧狀態參數監測系統，其特征在于，所述無人機控制系統還包括氣壓傳感模塊，所述氣壓傳感模塊設置在所述車載無人機的機身內，氣壓傳感模塊根據預設的氣壓參數和氣壓變化調整無人機飛行的高度。

4.根據權利要求1所述的道路團霧狀態參數監測系統，其特征在于，所述車載處理系統還包括車載預警模塊，所述車載預警模塊接收車載信息處理模塊計算的團霧內道路長度、團霧漂移速度、團霧迫車距離和迫車時間，并進行預警。

5.一種根據權利要求1-4任一項所述道路團霧狀態參數監測系統的監測方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)釋放并控制車載無人機按照車輛規劃行駛路線在車輛前方飛行，并拍攝道路實時圖片；

(2)根據圖片的亮度對道路實時圖片進行篩選，并根據篩選后的前后兩張相連圖片的清晰度變化，判斷無人機是否進入團霧區或離開團霧區；

(3)當無人機進入團霧區時，控制無人機以超過車輛行駛速度的速度檔位通過團霧路段，并記錄速度和以該檔位飛行的時間，同步檢測并記錄團霧區的區域感應風速；

(4)當無人機離開團霧區時，根據采集的數據計算團霧漂移速度、團霧內道路長度、團霧迫車距離和迫車時間。

6.根據權利要求5所述的監測方法，其特征在于，所述步驟(2)中，提取前后兩張相連圖片的道路中心線特征參數，對比前一張與后一張圖片的清晰度變化，記變化值為ΔD，若ΔD大于設定閾值K，則判斷前方路段出現團霧，若ΔD小于-K則判定無人機離開團霧區域；其中，閾值K由無霧區和能見度為200米的團霧區的清晰度變化值確定。

7.根據權利要求5所述的監測方法，其特征在于，所述步驟(4)中，計算團霧漂移速度所采用的公式是：

其中，為團霧區域內平均感應風速，V_u為無人機在團霧區域內的飛行速度。