基于数字图像处理的高速公路能见度检测系统设计
发布时间：2021-02-21 01:03
大气能见度是航空、航海以及陆运等交通运输领域里安全保障的重要气象要素之一,能够准确的、实时的检测能见值并给与驾驶人员警示至关重要。本文在分析了现有视频法能见度检测方法的基础上,依据大气能见度检测基础理论,设计了基于数字图像处理的高速公路能见度检测系统。本文主要从以下几个方面进行研究:1)选用双亮度差进行白天能见度的检测,研究双亮度差法检测能见度的原理,搭建了白天能见度检测模型,设计接近标准黑体的目标参照物,为了准确的定位到图像中目标区域,提出使用一种基于梯度区域生长的Hough圆检测算法,保证检测结果的准确性与可靠性。2)选用双光源法进行夜晚能见度的检测,在白天能见度检测模型的基础上,设计改用具有均匀性、一致性以及稳定性的双光源替代参照物中的圆环区域,能有效消除光源不稳定而对检测结果带来的误差。使用基于先验知识标记的分水岭分割算法,抑制了提取图像上目标区域位置灰度值时出现的过分割现象。3)利用基于图像灰度均值变化趋势,确定了昼-夜能见度检测系统切换的灰度阀值。最后在场外环境将本文设计的基于数字图像处理的高速公路能见度检测系统与慧筑MDVI-1型标准能见度仪进行了全天候的对比实验,根据实...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 视频能见度检测国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究的内容及组织架构
第2章 大气能见度检测理论
2.1 能见度影响因子
2.2 大气消光系数与能见度的关系
2.3 本章小结
第3章 白天能见度的检测
3.1 双亮度差法检测原理
3.2 参照物的设计
3.3 图像的预处理
3.3.1 图像灰度化处理
3.3.2 图像滤波处理
3.4 特征区域提取
3.4.1 Hough圆检测
3.4.2 基于梯度区域生长的Hough圆检测
3.5 双亮度差法检测误差分析
3.6 白天能见度检测结果分析
3.7 本章小结
第4章 夜间能见度的检测
4.1 双光源法夜间能见检测
4.1.1 双光源法检测原理
4.2 目标光源设计
4.2.1 光源的选择
4.2.2 面光源设计
4.2.3 面光源性能测试
4.3 图像的预处理
4.3.1 小波变换去噪
4.4 图像中特征区域的提取
4.4.1 常见的提取方法分析
4.4.2 基于先验标记的分水岭分割
4.5 夜间能见度检测实验结果分析
4.6 本章小结
第5章 夜间白天过渡条件研究
5.1 基于灰度均值变化的研究
5.2 基于灰度差值变化的研究
5.3 能进度检测系统切换对比实验分析
5.4 本章小结
第6章 软件系统设计及实验数据分析
6.1 摄像机的选取
6.2 软件系统算法实现及功能分析
6.3 实验数据分析
6.4 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]图像阈值分割法和边缘检测法的研究与应用[J]. 李光耀. 信息通信. 2013(04)
[2]数字摄像能见度仪的能见度算法设计及实现[J]. 常峰,陈晓婷,肖明霞,蒋薇薇. 微型机与应用. 2013(09)
[3]基于DSP的嵌入式数字摄像夜间能见度测量系统[J]. 李勇军,张玉钧,周毅,戴庞达. 现代电子技术. 2012(13)
[4]双亮度差方法测量白天气象能见度时的误差分析[J]. 吕伟涛,陶善昌,谭涌波. 应用气象学报. 2005(05)
[5]基于数字摄像技术测量气象能见度——双亮度差方法和试验研究[J]. 吕伟涛,陶善昌,刘亦风,谭涌波,王本革. 大气科学. 2004(04)
[6]数字摄像法测量能见度仪器系统比对实验[J]. 王京丽,程丛兰,徐晓峰. 气象科技. 2002(06)
博士论文
[1]水平集方法及其在图像分割中的应用研究[D]. 王晓峰.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]基于道路监控视频的雾霾能见度检测方法研究[D]. 周凯.南京邮电大学 2017
[2]基于视频图像的高速公路能见度检测技术研究[D]. 韩明敏.北京交通大学 2016
[3]基于交通视频的能见度估计研究[D]. 项文书.上海交通大学 2014
[4]大气能见度测量若干关键技术研究[D]. 卢家亮.合肥工业大学 2014
[5]数字摄像能见度监测若干关键问题的研究[D]. 陈晓婷.合肥工业大学 2013
本文编号：3043613
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 视频能见度检测国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究的内容及组织架构
第2章 大气能见度检测理论
2.1 能见度影响因子
2.2 大气消光系数与能见度的关系
2.3 本章小结
第3章 白天能见度的检测
3.1 双亮度差法检测原理
3.2 参照物的设计
3.3 图像的预处理
3.3.1 图像灰度化处理
3.3.2 图像滤波处理
3.4 特征区域提取
3.4.1 Hough圆检测
3.4.2 基于梯度区域生长的Hough圆检测
3.5 双亮度差法检测误差分析
3.6 白天能见度检测结果分析
3.7 本章小结
第4章 夜间能见度的检测
4.1 双光源法夜间能见检测
4.1.1 双光源法检测原理
4.2 目标光源设计
4.2.1 光源的选择
4.2.2 面光源设计
4.2.3 面光源性能测试
4.3 图像的预处理
4.3.1 小波变换去噪
4.4 图像中特征区域的提取
4.4.1 常见的提取方法分析
4.4.2 基于先验标记的分水岭分割
4.5 夜间能见度检测实验结果分析
4.6 本章小结
第5章 夜间白天过渡条件研究
5.1 基于灰度均值变化的研究
5.2 基于灰度差值变化的研究
5.3 能进度检测系统切换对比实验分析
5.4 本章小结
第6章 软件系统设计及实验数据分析
6.1 摄像机的选取
6.2 软件系统算法实现及功能分析
6.3 实验数据分析
6.4 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]图像阈值分割法和边缘检测法的研究与应用[J]. 李光耀. 信息通信. 2013(04)
[2]数字摄像能见度仪的能见度算法设计及实现[J]. 常峰,陈晓婷,肖明霞,蒋薇薇. 微型机与应用. 2013(09)
[3]基于DSP的嵌入式数字摄像夜间能见度测量系统[J]. 李勇军,张玉钧,周毅,戴庞达. 现代电子技术. 2012(13)
[4]双亮度差方法测量白天气象能见度时的误差分析[J]. 吕伟涛,陶善昌,谭涌波. 应用气象学报. 2005(05)
[5]基于数字摄像技术测量气象能见度——双亮度差方法和试验研究[J]. 吕伟涛,陶善昌,刘亦风,谭涌波,王本革. 大气科学. 2004(04)
[6]数字摄像法测量能见度仪器系统比对实验[J]. 王京丽,程丛兰,徐晓峰. 气象科技. 2002(06)
博士论文
[1]水平集方法及其在图像分割中的应用研究[D]. 王晓峰.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]基于道路监控视频的雾霾能见度检测方法研究[D]. 周凯.南京邮电大学 2017
[2]基于视频图像的高速公路能见度检测技术研究[D]. 韩明敏.北京交通大学 2016
[3]基于交通视频的能见度估计研究[D]. 项文书.上海交通大学 2014
[4]大气能见度测量若干关键技术研究[D]. 卢家亮.合肥工业大学 2014
[5]数字摄像能见度监测若干关键问题的研究[D]. 陈晓婷.合肥工业大学 2013
本文编号：3043613
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3043613.html
