[發明專利]基于等效光幕亮度的隧道洞口減光方法

有效

• 申請號: 202110231431.9
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112991471B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 何世永;白松巖
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/62;G06V10/764;E21D9/14
• 代理公司: 重慶樂泰知識產權代理事務所(普通合伙) 50221
• 代理人: 雷鈔

1.一種基于等效光幕亮度的隧道洞口減光方法，其特征在于,包括以下步驟：

步驟S1、采用相機獲取洞口接近段的景觀環境；

步驟S2、根據等效光幕亮度極坐標圖進行景物占比分析，確定需要減光設計的景物；具體方法為：

先以隧道洞口的中心位置處為原點，以數碼相機拍攝處的2°視角為內圓，56.8°視角為外圓，在內圓和外圓之間劃分m個球帶環，并在極坐標圖上平均劃分出n個等角度的扇形，從而將每一球帶環平均劃分為n個等大的扇形塊，得到等效光幕亮度極坐標圖；把等效光幕亮度極坐標圖重疊在拍攝的接近段照片上，使等效光幕亮度極坐標圖的原點位于隧道洞口的中心位置處，在極坐標圖覆蓋的范圍內，根據面積占比確定減光設計的景物；

步驟S3、對確定的減光設計景物，對景物的表面反射特征和反射系數進行改善，通過降低景物表面亮度的方式進行減光優化；具體包括以下方法：

利用物體在漫反射時表面亮度和表面照度的關系，利用其反射特征進行優化，來降低洞口所需亮度；

洞門選用反射系數小，定向度低的材料；

入口段的公路路面材料選用深紅色和灰色間隔的復合路面；入口段公路的復合路面布設長度計算如下:

其中，D_th為入口段長度；h為隧道洞口凈高；S_c是深紅色路面環境下的停車視距；v是行車速度；t_c為深紅色路面環境下的駕駛員反應時間；k為深紅色的色彩編號；f_c為深紅色路面環境下駕駛員反應時間t_c的正態分布概率密度函數；μ_c表示眼動試驗的樣本期望值；σ_c表示通過眼動試驗獲取的樣本方差；

在極坐標圖中面積比例大的山體種植針葉喬木、深色灌木或草本植物；

如果在極坐標圖中有廣告牌，選用反射系數小于0.2，定向度小于0.4的漫反射材料作為廣告牌的裝飾；步驟S4、計算減光優化后洞外眩光源引起的等效光幕亮度；

步驟S5、計算減光優化后的入口段亮度值。

2.根據權利要求1所述的基于等效光幕亮度的隧道洞口減光方法，其特征在于，在所述步驟S1中，獲取洞口接近段的景觀環境時，在距離隧道洞口一個停車視距且離地面1.5m高度位置處利用數碼相機對接近段進行拍攝。

3.根據權利要求1所述的基于等效光幕亮度的隧道洞口減光方法，其特征在于，在所述步驟S4中，計算極坐標圖視野范圍的等效光幕亮度L_seq的計算公式為：

L_ije＝τ_wsτ_aL_ij+L_ws

其中，i表示球帶環的序號,1≤i≤m；j表示扇形的序號；1≤j≤n；L_ije為第i個球帶環被第j個扇形劃分出的扇形塊的等效亮度；τ_ws為擋風玻璃折射率，τ_a為空氣光透射比，L_ws為擋風玻璃亮度值，L_ij為第i個球帶環被第j個扇形劃分出的扇形塊的平均亮度值。

4.根據權利要求3所述的基于等效光幕亮度的隧道洞口減光方法，其特征在于，在所述步驟S5中，計算入口段亮度值L_th的公式為：

其中：L_a為空氣散射光亮度；C_m為最小察覺對比；ρ為小目標的光反射系數；q_c為小目標所在位置路面亮度與小目標中心處垂直面照度的比值。