基于道路图像的能见度检测综述VIP免费

基于道路图像的能见度检测综述靳引利1）2），许倩1）（长安大学电子与控制工程学院，陕西西安710064；长安大学电子与控制工程学院，陕西西安710064）摘要：能见度不仅影响道路通行能力，而且极易引发交通事故，威胁生命与财产安全，故监测与检测能见度是保证道路通畅与安全的重要手段。传统能见度检测多依赖气象设备，安装与维护成本较高，难以高密度布设；随道路监控系统的应用，为以图像处理的能见度研究提供了条件。通过介绍能见度相关理论基础，对比目测、器测、图像检测的方法特点。围绕道路交通环境，着重讨论采用基于图像特征法、模型学习的白天能见度检测及光源特征推演的夜间能见度检测研究进展、结果，并以此为基础阐述了道路交通领域能见度检测的研究应用前景。关键字：能见度检测；图像处理；特征法；模型学习；SummaryonVisibilityDetectionBaseonRoadImageJINYin-li[1][2],XUQian[1]（CollegeofElectricalandControlEngineering,Chang'anUniversity,Xi'an,710064）Abstract:Visibilitynotonlyaffectsthecapacityoffreeway,butalsoeasilyleadstoaccidents,threateninglifeandpropertysafety.Traditionalvisibilitydetectingdependsonmeteorologicalfacilities,butithasahighcostoninstallationandmaintenanceofthefacilities.Therefore,it’sdifficulttolaymeteorologicalfacilitieswithhighdensityinthefreeway.Withthefreewaymonitoringsystembeingwidelyusing,itmakesafoundationforstudyvisibilitybasedonimages.DescribeThebasictheoryresearch,andcomparetheprinciple,theadvantagesanddisadvantagesofthethreemethods-visualmethod,instrumentalmethod,imagedetectionmethod;Aroundtheroadtrafficenvironment,discussthestatusofdaytime,nighttimevisibilitydetection,andelaborateonthebasisoftrendsinthetransportsectorapplicationvisibilitydetectedusingimageprocessingresearch.Keywords:visibilitydetection,imageprocessing,featuredetection,modellearning0引言能见度是衡量大气透明度的物理量，同时也是重要的交通气象观测要素之一。在雾、沙尘、霾、大风等恶劣天气影响下道路环境能见度较低，导致行车环境的可视性与辨识度降低，驾驶员通过视觉获得周边信息量降低，对行车安全构成威胁，因此监测与检测能见度是预防低能见度安全隐患的重要手段。特别是在具备高速度、大流量特性的高速公路上，出现雨、雪、大雾等恶劣气象时，低能见度对驾驶员视觉干扰严重，极易引发交通事故，且往往会引起连锁反应，导致严重追尾事件或重大人员伤亡事故。因此及时与准确掌握道路能见度是关系到道路使用者生命、财产安全的大事，也是道路运营者需要全力解决的问题。本文通过介绍国内外道路交通领域的能见度检测方法，着重于综述基于图像处理的能见度研究状况，期望全面了解行业内该领域现状，并对其发展起到推进作用1。1能见度定义与检测方法1.1能见度定义国际照明委员会CIE（InternationalCommissiononIllumination）对能见度定义[1]为在人肉眼没有任何帮助的条件下，所能识别物体的最大距离称为当前能见距离。我国在相关气象规范[2][3]中对能见度也进行了定义，即白天指视力正常（对比阈值为0.05）的人，在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认的目标物（黑色、大小适度）的最大水平距离1作者简介：靳引利（1972—）男，副教授，硕士生导师，研究方向为交通系统分析与仿真、交通机电系统、交通信息系统、交通控制与评估研究、软件工程（yljin@chd.edu.cn）；许倩(1990—)女，在读硕士，控制理论与控制工程专业（xuqianchn@126.com）；（m）；夜间指中等强度的发光体能被看到和识别的最大水平距离（m）。然而能见度定义中未明确提出对目标物的形状、具体大小、观测角度等方面要求[4]。目前在研究与应用中，能见度定义成立是基于多个假设条件：①观测时间段，主要集中在白昼；②观测者视力正常；③观测角度为水平方向；④背景为天空；⑤选择亮度较低的目标物，多为黑体物体且大小适中。1.2能见度检测方法能见度检测方法主要分为三类：目测法、器测法、图像...