CN106441556B - 公路隧道照明评估装置及静态评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路隧道照明评估装置，包括壳体，壳体前侧安装有成像镜头，壳体的后侧安装有显示屏，壳体的侧面安装有用于检测环境亮度的亮度传感器，壳体内设有用于给装置供电的电源、用于处理数据的中央处理器、与成像镜头连接的成像芯片及预设取样模板的取样模块；取样模板为可调的取样网格线和标线，取样模块内置洞外取样模板和洞内取样模板两套取样模板。本发明同时公开了一种公路隧道照明静态评估方法。本发明在使用时不需要在路面布点即可对检测路段自动划分检测亮度，使用简单，效率高。
Description
技术领域
本发明属于道路交通设施设备领域，尤其涉及一种公路隧道照明评估装置及静态评估方法。
背景技术
公路隧道在现代公路路网运输中起着不可替代的作用。随着经济建设的快速发展，公路建设尤其是高速公路建设得到了迅猛发展；同时，随着高速公路日渐向山区延伸，隧道建设方案被广泛采用，隧道的数量和规模日益增多。截止到2013年，全国公路隧道为10022处、805.27万米。其中特长隧道441处、198.48万米，长隧道1944处、330.44万米。目前大部分隧道都会设置照明设施保障行车安全。
公路隧道道路照明计算，一般计算路面的平均照度，再用逐点法计算路面任意点的水平照度作为校验，用亮度计和照度计对现场实测来评价道路照明效果。光度测量技术最重要的任务在于创造最佳条件，使人们得到所要测量的光度量值的精确结果。传统的亮度测量方法是点对点的测量方式，若要测量整个物体表面的亮度分布，则必须采用逐点扫描法进行测量，仪器结构复杂而且测量效率低。
亮度测量都需要在路面布点，测量对象有数十个点，测量过程需要的时间比较长，而且参加的测量的人数比较多，效率非常低，而且高速公路的隧道都是唯一通道，交通不能中断，为此测量只能在晚上进行或车辆少的时候，存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供操作简单、测量效率高且测量精度高的一种公路隧道照明评估装置。本发明的另一个目的是提供一种公路隧道照明静态评估方法。
为了实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：
公路隧道照明评估装置，包括壳体，壳体前侧安装有成像镜头，壳体的后侧安装有显示屏，壳体的侧面安装有用于检测环境亮度的亮度传感器，壳体内设有用于给装置供电的电源、用于处理数据的中央处理器、与成像镜头连接的成像芯片及预设取样模板的取样模块，亮度传感器与中央处理器连接，取样模块与中央处理器连接，成像芯片通过视频采集接口或图像采集接口与中央处理器连接，中央处理器通过视频输出接口或图像输出接口与显示屏连接；所述取样模板为可调的取样网格线和标线，取样模块内置洞外取样模板和洞内取样模板两套取样模板。
作为优选，壳体下方设有防震云台。
作为优选，壳体后侧安装有操作控制装置，操作控制装置通过操作控制接口连接中央处理器，所述操作控制装置可以是控制按钮或触摸屏。
作为优选，壳体上设有数据输出接口，数据输出接口与中央处理器连接，数据输出接口的数据输出动作由操作控制装置控制。
作为优选，亮度传感器的角度可调节。
作为优选，壳体内部设由用于存储图像数据的存储硬盘。
公路隧道照明静态评估方法，包括以下步骤：1)自洞口轴线处，沿中线在洞外距离洞口L处，成像镜头中心距地面1.3米～1.5米高处，正对洞口20°视场设置如上所述的公路隧道亮度检测装置；2)对洞口拍照，采集20°视场范围角内环境图像；3)调取洞外取样模板处理拍摄得到的图像数据；4)导出最终得到的平均亮度值等数据；5)在隧道内布置如上所述的公路隧道亮度检测装置，置于道路中间，成像镜头中心距路面1.3米～1.5米高处，成像镜头向下倾斜10°；6)拍照获取环境图像；7)调取洞内取样模板处理拍摄得到的图像数据；8)导出最终得到的平均亮度值等数据；其中步骤1)中的L为停车视距，步骤2)和步骤5)中的高度一致。
作为优选，步骤2)和步骤5)中的成像镜头中心距路面高度为1.5米。
作为优选，步骤1)中的公路隧道亮度检测装置安装在静置的车辆上或三角架上，步骤5)中的公路隧道亮度检测装置安装在三角架上。
上述公路隧道照明评估装置，在进行亮度检测时不需要另外设置标线并沿标线选取多个取样点，使用方便，精度高。并且，由于设置了亮度传感器，拍照即可获得当前位置的平均亮度，使用方便。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图。
图2为本发明的系统框架图。
图3为本发明洞外亮度测试示意图。
图4为本发明洞外亮度测试时的取样位置示意图。
图5为本发明中取样模块内置的洞外取样模板图。
图6为本发明在洞外取样位置显示屏显示的叠加取样模板后的合成分析图像示意图。
图7为本发明在隧道内的取样位置图。
图8为本发明中取样模块内置的洞内取样模板图。
图9为本发明在隧道内取样位置显示屏显示的叠加取样模板后的合成分析图像示意图
具体实施方式
如图1和图2所示的公路隧道照明评估装置，包括壳体，壳体下方设有防震云台7。壳体前侧安装有成像镜头1，壳体的后侧安装有显示屏5及操作控制装置6，壳体的侧面安装有用于检测环境亮度的亮度传感器3，壳体内设有用于给装置供电的电源10、用于处理数据的中央处理器13、与成像镜头1连接的成像芯片2、内置可调取样网格线的取样模块12及用于存储数据的存储硬盘11。
取样模块12与中央处理器13连接，定位芯片9与中央处理器13连接，成像芯片2通过图像采集接口与中央处理器13连接，中央处理器13通过图像输出接口与显示屏5连接，亮度传感器3与中央处理器13连接，操作控制装置6通过操作控制接口连接中央处理器13。
上述装置中，成像镜头1用于获取待检测路面的图像画面，本实施例中的成像镜头1选取40度视角、定焦、定距的镜头。成像芯片2用于将成像镜头1获取到的光学影像转换为数字信号，并通过图像采集接口将得到的数字信号发送到中央处理器13处理。为了获取高清晰度的图像，本实施例中的成像芯片2采用1800万像素的CCD芯片。取样模块12中预设有洞内和洞外两套取样模板，中央处理器13调取取样模块12中相应的取样模板对获取图像按预设的标线及网格线进行分割并进行灰度处理。本实施例采用的灰度化处理的方法为现有技术，在此不再赘述。亮度传感器3用于采集当时的环境亮度，亮度传感器3的角部可调，便于检测不同方向上的亮度，获取更精确的亮度值。根据亮度传感器3获得的亮度值，与经过中央处理器13处理后的图像的对应位置的灰度值结合即可直接获得路面的亮度值。并且经过网格线分割后的图像，只需要计算出其中一格图像的亮度值即可得到一帧图像上其他网格中的亮度，计算方便。本装置设有与中央处理器13连接的存储硬盘11用于存储图像数据，同时中央处理器13通过图像输出接口与显示屏5连接，显示屏5显示成像镜头1拍摄到的画面，并将取样模块12内置的网格线及标线叠加到成像镜头1拍摄到的画面上进行显示。并且，本装置设有用于连接打印机等外设的数据输出接口。检测结束后，连接在数据输出接口的打印机可直接输出包括平均亮度及亮度差的检测结果。数据传输接口传输数据的动作通过操作控制装置6控制。
本装置用于静态测量公路隧道中的平均亮度，在进行检测时固定在设定高度的三角架上或静置的车辆上使用。静态检测时需要分别评估检测隧道入口及隧道内的平均亮度。并结合两者评估隧道的亮度。
在洞外测试时，如图3所示设置公路隧道照明评估装置，将本装置设置放置在距离公路隧道起点段L处、成像镜头距地面高度1.5米、正对洞口方向20°，采集20°视场范围内环境的图像，其中L为停车视距，1.5米高度及20°视角根据行业标准手册得到。
如图4所示为本装置在洞外取样位置拍摄得到的图像画面，中央处理器13调取如图5所示的取样模板，并做相应的数据处理得到平均亮度，同时，将
取样模板叠加到成像镜头1拍摄的到的画面上得到如图6所示的图像，并在显示屏上显示。
在隧道内检测时，将本装置置于道路中间，使本装置的成像镜头1的中心距路面的高度为1.5米，调节成像镜头1使其向下倾斜10°。在此位置拍摄得到的画面如图7所示，中央处理器13调取如图8所示的取样模板，并做相应的数据处理得到平均亮度，同时，将取样模板叠加到成像镜头1拍摄的到的画面上得到如图9所示的图像，并在显示屏上显示。然后按下操作控制装置即可实现数据暑期。综合洞外的平均亮度和隧道内的平均亮度评估隧道的亮度。
上述公路隧道照明评估装置，在进行亮度检测时不需要另外设置标线并沿标线选取多个取样点，使用方便，精度高。并且，由于设置了亮度传感器，拍照即可获得当前位置的平均亮度，使用方便。
Claims (9)
1.公路隧道照明评估装置，包括壳体，其特征在于，壳体前侧安装有成像镜头(1)，壳体的后侧安装有显示屏(5)，壳体的侧面安装有用于检测环境亮度的亮度传感器(3)，壳体内设有用于给装置供电的电源(10)、用于处理数据的中央处理器(13)、与成像镜头(1)连接的成像芯片(2)及预设取样模板的取样模块(12)，亮度传感器(3)与中央处理器(13)连接，取样模块(12)与中央处理器连接，成像芯片(2)通过视频采集接口或图像采集接口与中央处理器(13)连接，中央处理器(13)通过视频输出接口或图像输出接口与显示屏(5)连接；所述取样模板为可调的取样网格线和标线，取样模块内置洞外取样模板和洞内取样模板两套取样模板。
2.根据权利要求1所述的公路隧道照明评估装置，其特征在于，壳体下方设有防震云台(7)。
3.根据权利要求1所述的公路隧道照明评估装置，其特征在于，壳体后侧安装有操作控制装置(6)，操作控制装置(6)通过操作控制接口连接中央处理器(13)，所述操作控制装置(6)是控制按钮或触摸屏。
4.根据权利要求3所述的公路隧道照明评估装置，其特征在于，壳体上设有数据输出接口，数据输出接口与中央处理器(13)连接，数据输出接口的数据输出动作由操作控制装置(13)控制。
5.根据权利要求1所述的公路隧道照明评估装置，其特征在于，亮度传感器(3)的角度可调节。
6.根据权利要求1所述的公路隧道照明评估装置，其特征在于，壳体内部设由用于存储图像数据的存储硬盘(11)。
7.公路隧道照明静态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)自洞口轴线处，沿中线在洞外距离洞口L处，成像镜头(1)中心距地面1.3米～1.5米高处，正对洞口20°视场设置如权1～权6中任一项所述的公路隧道照明评估装置；2)对洞口拍照，采集20°视场范围角内环境图像；3)调取洞外取样模板处理拍摄得到的图像数据；4)导出最终得到的平均亮度值数据；5)在隧道内布置如权1～权6中任一项所述的公路隧道照明评估装置，置于道路中间，成像镜头(1)中心距路面1.3米～1.5米高处，成像镜头(1)向下倾斜10°；6)拍照获取环境图像；7)调取洞内取样模板处理拍摄得到的图像数据；8)导出最终得到的平均亮度值数据；其中步骤1)中的L为停车视距，步骤2)和步骤5)中的高度一致。
8.根据权利要求7所述的公路隧道照明静态评估方法，其特征在于，步骤2)和步骤5)中的成像镜头(1)中心距路面高度为1.5米。
9.根据权利要求7所述的公路隧道照明静态评估方法，其特征在于，步骤1)中的公路隧道亮度检测装置安装在静置的车辆上或三角架上，步骤5)中的公路隧道亮度检测装置安装在三角架上。
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