基于亮度成像技术的道路照明检测研究

发布时间：2017-10-25 21:21

  本文关键词：基于亮度成像技术的道路照明检测研究

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【摘要】：近些年来,伴随经济发展,国内的道路工程建设得到飞速发展,人们也越来越重视道路区域的照明质量。通过改善道路的照明质量,可以大大降低该区域的交通事故发生率。评价道路照明质量的关键是道路照明的检测技术,而传统的道路照明检测方法操作繁琐,测量工作量巨大。随着国家推广的“绿色照明工程”,节能LED路灯也逐渐成为道路照明的主要灯具。新形势下,研究发展道路照明检测技术具有重大意义。在各国的道路照明设计标准中,亮度是反映道路照明质量的最基本信息,道路照明的均匀度、眩光阈值增量(TI)等参数都通过相关亮度数据分析计算获得。通过对各种亮度测量方法进行比较,确定采用成像式亮度计的测量方案。对亮度成像所涉及的校正方法、软件开发进行了深入的研究。通过实验分析与数据研究,获得完整的CCD相机测量亮度数值的校正方法。结合配套开发的成像亮度计软件,获得一套高精度的亮度分布图像采集设备,亮度测量精度达到3%。此外,根据道路照明的实际情况,研究了高动态范围图像拍摄方法,同时对路面区域梯形畸变的修正和道路照明眩光限制阈值增量(TI)的计算研究,解决了道路照明检测中关键的问题与难点。最后,本文结合实际的道路照明检测方法进一步深入实验,对相应道路区域的照明质量作出评价。实验表明,本文提出的基于亮度成像技术的道路照明检测方案是切实可行的。并且测量精度高,测量速度快,测量参数完全满足当前国际标准的要求,具有显著的优点。本课题的研究成果,对改善道路照明质量,提高车辆行驶者视觉舒适度,减少交通事故等具有重要的实际意义与应用前景。
【关键词】：道路照明检测 亮度成像 眩光限制阈值增量(TI) 高动态范围(HDR)
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.53
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-18
• 1.1 课题研究目的与意义11-12
• 1.2 课题研究现状12-16
• 1.3 课题研究内容和目标16-18
• 2 道路照明检测方法及相关标准18-29
• 2.1 道路照明设计标准18-20
• 2.1.1 国内的道路照明评价标准18-19
• 2.1.2 国外的道路照明评价标准19-20
• 2.1.3 道路照明标准分析比较20
• 2.2 道路照明标准的指标20-26
• 2.2.1 路面平均亮度L_(av)21-22
• 2.2.2 路面的亮度总均匀度U_o22
• 2.2.3 路面的亮度纵向均匀度U_l22-23
• 2.2.4 道路照明眩光限制23-26
• 2.3 道路照明的检测方法26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 成像式亮度计的研究29-50
• 3.1 成像式亮度计的原理与结构29-30
• 3.2 亮度计的校准修正30-43
• 3.2.1 CCD 暗电流研究30-34
• 3.2.2 平场校正34-36
• 3.2.3 线性修正36-39
• 3.2.4 成像亮度计校准39-43
• 3.2.5 软件的校正方案43
• 3.3 亮度计软件开发43-49
• 3.3.1 软件开发框架43-44
• 3.3.2 图像分析处理功能44-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 道路照明的数据处理方法50-72
• 4.1 高动态范围的测量方法50-56
• 4.1.1 道路照明的亮度检测50
• 4.1.2 高动态范围图像介绍50-52
• 4.1.3 高动态范围图像的算法实现52-56
• 4.2 路面测量点的确定方法56-64
• 4.2.1 路面区域的选择56-58
• 4.2.2 几何畸变修正58-62
• 4.2.3 划分测量点62-64
• 4.3 眩光限制阈值增量(TI)的计算方法64-71
• 4.3.1 TI的研究65
• 4.3.2 空间立体角信息65-67
• 4.3.3 根据亮度图像信息计算TI方法67-71
• 4.4 本章小结71-72
• 5 实际道路照明检测实验和数据分析72-86
• 5.1 快速动态的测量72-75
• 5.1.1 安置在机动车中72-73
• 5.1.2 连续拍摄存储73-74
• 5.1.3 便捷的结果输出运算74-75
• 5.2 拍摄实际道路区域75-78
• 5.2.1 测试道路选取75-77
• 5.2.2 实验准备77
• 5.2.3 道路照明拍摄结果77-78
• 5.3 实验结果分析78-83
• 5.4 实验误差分析83-84
• 5.5 对道路照明标准的思考84-85
• 5.6 本章小结85-86
• 6 总结与展望86-89
• 6.1 总结86-87
• 6.2 展望87-89
• 参考文献89-93
• 作者简介93

【参考文献】

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本文编号：1095561