[發(fā)明專利]基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011088608.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112183436A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王保升;江亮;楊成;徐琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 南京睿之博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

1.基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：包括步驟：

S01、對(duì)一幅高速公路攝像頭拍攝的原始圖像進(jìn)行預(yù)處理，去除周圍明顯不可見區(qū)域；

S02、對(duì)保留的圖像進(jìn)行灰度處理，獲取圖像上每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，共得到m×n個(gè)像素點(diǎn)，m為像素點(diǎn)行數(shù)，n為像素點(diǎn)列數(shù)；

S03、選取圖像上2～m-1行、2～n-1列的像素點(diǎn)，選取的像素點(diǎn)為中心像素點(diǎn)，中心像素點(diǎn)周圍存在八個(gè)相鄰的像素點(diǎn)，每個(gè)相鄰的像素點(diǎn)作為一個(gè)鄰域，中心像素點(diǎn)周圍共存在八個(gè)鄰域；將中心像素點(diǎn)的灰度值記為f(x)；將中心像素點(diǎn)與其八個(gè)鄰域內(nèi)相鄰的像素點(diǎn)進(jìn)行灰度對(duì)比度計(jì)算，得到中心像素點(diǎn)與周圍八個(gè)相鄰的像素點(diǎn)的對(duì)比度合集D(i)；

S04、然后去除步驟S03中對(duì)比度合集D(i)中的最大值和最小值，將對(duì)比度合集D(i)中剩余的對(duì)比度值取平均數(shù)，將得到的平均數(shù)作為中心像素點(diǎn)處的對(duì)比度值，記為C_x；

S05、對(duì)其他2～m-1行、2～n-1列的像素點(diǎn)逐一重復(fù)進(jìn)行步驟S03、S04操作，得到每個(gè)像素點(diǎn)的對(duì)比度值，當(dāng)中心像素點(diǎn)的對(duì)比度值C_x≤0.05時(shí)，即為不可視點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)2～m-1行中每一行的不可視點(diǎn)個(gè)數(shù)，記為Nvisible(j)，j范圍為2～m-1，對(duì)不可視點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行歸一化處理；

S06、將步驟S05中得到的歸一化處理后的數(shù)據(jù)，繪制特征圖，依據(jù)特征圖確認(rèn)不可視點(diǎn)個(gè)數(shù)的臨界值S；

S07、依據(jù)圖像上不可視點(diǎn)個(gè)數(shù)的臨界值S，確定圖像的可視邊界所在的像素行數(shù)，在圖像上進(jìn)行標(biāo)定，最后進(jìn)行圖像上距離與實(shí)際距離的轉(zhuǎn)化，得到能見度距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：所述步驟S02中采用MATLAB軟件進(jìn)行圖像的灰度處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：步驟S03中，將中心像素點(diǎn)的相鄰像素點(diǎn)的灰度值記為f(xi)，其中i為1～8自然數(shù)，中心像素點(diǎn)與八個(gè)像素點(diǎn)灰度值差值的最大絕對(duì)值記為max，對(duì)比度計(jì)算公式為：

C_xi為中心像素點(diǎn)與第i個(gè)相鄰像素點(diǎn)的對(duì)比度值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：所述步驟S04中：

D(i)＝sort(C_xi)

其中，sort(C_xi)將中心像素點(diǎn)周圍八個(gè)相鄰的像素點(diǎn)的對(duì)比度值依照大小順序依次排列，組成對(duì)比度合集D(i)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：所述步驟S05中歸一化處理方法為：將2～m-1行中每行的不可視點(diǎn)個(gè)數(shù)除以列數(shù)n，處理公式為：

其中，j表示2～m-1行中的具體行數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：所述步驟S06中特征圖以行數(shù)j為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)繪制特征圖，隨著能見度降低，不可視點(diǎn)數(shù)量增加，的數(shù)值逐漸增大，在不可視區(qū)域內(nèi)，不可視點(diǎn)的數(shù)量趨于平穩(wěn)，的數(shù)值來回波動(dòng)，不會(huì)繼續(xù)升高，選取此時(shí)的值作為臨界值S。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于像素點(diǎn)八鄰域灰度對(duì)比的高速公路能見度檢測方法，其特征在于：步驟S06中，選取圖像上首行達(dá)到臨界值S的像素行作為可視邊界，所述步驟S07中圖像距離與實(shí)際距離的轉(zhuǎn)化，以高速公路上的固定尺寸地標(biāo)物為依據(jù)，換算實(shí)際距離與圖像距離的比例，依照幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算可視邊界與攝像頭所在邊界的距離，即為最終得到的能見度距離。