CN109307892A - 一种道路气象环境智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的道路气象环境智能监测系统，利用中央处理装置、温度传感器、湿度传感器、信号处理电路、能见度传感器、风向传感器、风速传感器、地磁气压传感器、图像采集装置、图像处理装置、无线传输装置、数据分析模块、路侧广播、显示装置以及存储装置对道路气象信息进行采集，并将采集到的气象信息通过无线传输装置传输至数据分析模块，数据分析模块通过对接收到的气象数据信息以对道路气象状况进行广播，以及时提醒司机，有效保障了车辆的安全行驶，图像处理装置对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对道路图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

Description

一种道路气象环境智能监测系统

技术领域

本发明涉及智能测试技术领域，尤其涉及一种道路气象环境智能监测系统。

背景技术

随着城市的建设和发展，以及城市间交往速度的加快，高速公路已成为陆地交通的首选方式，但是恶劣天气（如冰、雪、雾等）发生、发展具有突发性、复杂性和不确定性，对高速公路的畅通和安全具有极大的影响，很多时候，恶劣天气（如冰、雪、雾等）是造成交通缓慢和事故的原因，因此，能够实时监测天气状况对交通安全运营有很大的意义。

公路交通运输行业是对气象条件极为敏感的行业。近年来，公路交通运输迅速发展，在生产和生活中的作用也日益重要，但是因恶劣气象条件造成的灾害损失也越来越严重。一方面，不良天气条件常常会影响行车安全，导致交通事故隐患；另一方面，恶劣气象条件会对交通基础设施造成损害，直接威胁公路交通出行安全。

目前的道路气象环境监测系统仅能够对交通气象信息进行采集，而未能及时将不符合驾驶或威胁驾驶的气象信息及时告知车辆司机，因此，直接威胁公路交通出行安全，进一步容易造成交通缓慢和事故。

发明内容

因此，为了克服上述问题，本发明提供一种道路气象环境智能监测系统，利用中央处理装置、温度传感器、湿度传感器、信号处理电路、能见度传感器、风向传感器、风速传感器、地磁气压传感器、图像采集装置、图像处理装置、无线传输装置、数据分析模块、路侧广播、显示装置以及存储装置对道路气象信息进行采集，并将采集到的气象信息通过无线传输装置传输至数据分析模块，数据分析模块通过对接收到的气象数据信息以对道路气象状况进行广播，以及时提醒司机，有效保障了车辆的安全行驶。

根据本发明提供的道路气象环境智能监测系统包括中央处理装置、温度传感器、湿度传感器、信号处理电路、能见度传感器、风向传感器、风速传感器、地磁气压传感器、图像采集装置、图像处理装置、无线传输装置、数据分析模块、路侧广播、显示装置以及存储装置。

其中，湿度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接，温度传感器的输出端、信号处理电路的输出端、能见度传感器的输出端、风向传感器的输出端、风速传感器的输出端、地磁气压传感器的输出端以及图像处理装置的输出端分别与中央处理装置的输入端连接，无线传输装置的输出端与数据分析模块的输入端连接，数据分析模块的输出端与路侧广播的输入端连接，无线传输装置的输入端、显示装置的输入端以及存储装置的输入端分别与中央处理装置的输出端连接。

优选的是，湿度传感器用于采集道路上的湿度信息，将采集的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，湿度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的ADC端。

优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R5以及电容C1-C2，

其中，湿度传感器的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R2的一端与电阻R1的另一端并联后与电容C2与电阻R4并联后的一端连接，电容C2与电阻R4并联后的一端还与集成运放A2的反相输入端连接，电容C2与电阻R4并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R2的另一端与电容C1的一端连接，电阻R2的另一端还与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的输出端并联后与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端并联后与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R5的另一端接地，集成运放A1的反相输入端接地。

优选的是，信号滤波单元包括电阻R6-R9、电容C3-C5以及集成运放A3；

其中，信号放大单元的输出端与电阻R6的一端连接，信号放大单元的输出端还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电阻R6的另一端与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电阻R6的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R7的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R7的另一端接地，电阻R8与电容C5并联后的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R8与电容C5并联后的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8与电容C5并联后的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R9的另一端与中央处理装置的ADC端连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置的ADC端。

优选的是，图像处理装置包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元；

其中，图像采集装置的输出端与图像降噪单元的输入端连接，图像降噪单元的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。

优选的是，将图像采集装置传输至图像处理装置的道路图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中

。

优选的是，图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，

。

优选的是，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

。

优选的是，图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y)，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的；

图像平滑单元将图像s(x,y)传输至中央处理装置。

优选的是，温度传感器用于采集道路温度信息，湿度传感器用于采集道路湿度信息，能见度传感器用于采集道路能见度信息，风向传感器用于采集道路风向信息，风速传感器用于采集道路风速信息，地磁气压传感器用于采集道路气压信息，图像采集装置用于采集道路图像信息，中央处理装置将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息通过无线传输装置传输至数据分析模块，数据分析模块内存储有预设道路温度阈值、道路湿度阈值、道路能见度阈值、道路风向阈值、道路风速阈值以及道路气压阈值，数据分析模块将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息分别与道路温度阈值、道路湿度阈值、道路能见度阈值、道路风向阈值、道路风速阈值以及道路气压阈值进行比较，若道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息中有信息超出阈值，则数据分析模块将超出阈值的信息内容传输至路侧广播进行广播；中央处理装置将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息、道路气压信息以及道路图像信息传输至显示装置进行显示，中央处理装置将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息、道路气压信息以及道路图像信息传输至存储装置进行存储。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的道路气象环境智能监测系统，利用中央处理装置、温度传感器、湿度传感器、信号处理电路、能见度传感器、风向传感器、风速传感器、地磁气压传感器、图像采集装置、图像处理装置、无线传输装置、数据分析模块、路侧广播、显示装置以及存储装置对道路气象信息进行采集，并将采集到的气象信息通过无线传输装置传输至数据分析模块，数据分析模块通过对接收到的气象数据信息以对道路气象状况进行广播，以及时提醒司机，有效保障了车辆的安全行驶；

（2）本发明提供的道路气象环境智能监测系统，图像处理装置对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对道路图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的道路气象环境智能监测系统的示意图；

图2为本发明的信号采集电路的电路图；

图3为本发明的图像处理装置的示意图。

附图标记：

1-中央处理装置；2-温度传感器；3-湿度传感器；4-信号处理电路；5-能见度传感器；6-风向传感器；7-风速传感器；8-地磁气压传感器；9-图像采集装置；10-图像处理装置；11-无线传输装置；12-数据分析模块；13-路侧广播；14-显示装置；15-存储装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的智能交通气象监测系统进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的道路气象环境智能监测系统包括中央处理装置1、温度传感器2、湿度传感器3、信号处理电路4、能见度传感器5、风向传感器6、风速传感器7、地磁气压传感器8、图像采集装置9、图像处理装置10、无线传输装置11、数据分析模块12、路侧广播13、显示装置14以及存储装置15。

其中，湿度传感器3的输出端与信号处理电路4的输入端连接，图像采集装置9的输出端与图像处理装置10的输入端连接，温度传感器2的输出端、信号处理电路4的输出端、能见度传感器5的输出端、风向传感器6的输出端、风速传感器7的输出端、地磁气压传感器8的输出端以及图像处理装置10的输出端分别与中央处理装置1的输入端连接，无线传输装置11的输出端与数据分析模块12的输入端连接，数据分析模块12的输出端与路侧广播13的输入端连接，无线传输装置11的输入端、显示装置14的输入端以及存储装置15的输入端分别与中央处理装置1的输出端连接。

温度传感器2、湿度传感器3、能见度传感器5、风向传感器6、风速传感器7、地磁气压传感器8以及图像采集装置9均设置与道路上的交通事故易发路段。

具体地，本发明提供的道路气象环境智能监测系统还包括一电源，电源为道路气象环境智能监测系统提供电力支持。

具体地，电源为太阳能电源。

具体地，存储装置15包括一数据读取端口，工作人员通过存储装置15的数据读取端口读取历史数据。

中央处理装置1为8位微处理器Atmega128，显示装置14为LCD显示单元，LCD显示单元为20pinLCD1286HZ，无线传输装置11为WiFi模块，WiFi模块为VT6656模块。

考虑到成本和处理性能的要求，中央处理装置1选用低功耗8位微处理器Atmega128，该芯片硬件资源丰富，具有低功耗、功能多、价格便宜和性能强大等优点，Atmega128自身带有128K字节Flash存储器，同时带有4K字节的EEPROM存储器，气象采集传感器（温度传感器、湿度传感器、能见度传感器、风向传感器、风速传感器、地磁气压传感器）采集的数据直接存放在EEPROM存储器中，Atmega128内部的ADC端口具有8个通道，每通道的分辨率为10bit，输入电压范围为0~5V，能够满足监测数据巡回采集的需要，同时也无需另加AD转换器件，简化了外围电路设计，降低了成本。

LCD显示单元采用3.3V电压供电，以便于与微处理器Atmega128的I/O口电平匹配，LCD显示单元与微处理器Atmega128的接口采用串行接口进行通信。

无线传输装置11为WiFi模块，WiFi作为一种无线联网技术，最主要的优势在于不需要布线，不受布线条件的限制，因此特别适合移动办公用户的需要，WiFi模块采用VT6656模块实现数据的远程传输，VT6656模块内嵌TCP/IP协议线，降低了设计的难度，同时大大提高了Atmega128处理其他数据的能力，VT6656与Atmega128的连接非常简单，二者可以通过标准的USB接口直接相连，VT6656模块采用54Mbps标准的802.11g无线以太网访问，比基于802.11b协议的快5倍，采用USB2.0接口最高比USB1.0接口快40倍，新的天线技术支持更远距离的无线访问，支持所有标准的821.11g和802.11b无线路由器及接入点，支持64/128/256位WEP加密，支持WPA/WPA2、WPA-PSK/WPA2-PSK等高级加密与安全机制。

上述实施方式中，本发明提供的道路气象环境智能监测系统，利用中央处理装置1、温度传感器2、湿度传感器3、信号处理电路4、能见度传感器5、风向传感器6、风速传感器7、地磁气压传感器8、图像采集装置9、图像处理装置10、无线传输装置11、数据分析模块12、路侧广播13、显示装置14以及存储装置15对道路气象信息进行采集，并将采集到的气象信息通过无线传输装置11传输至数据分析模块12，数据分析模块12通过对接收到的气象数据信息以对道路气象状况进行广播，以及时提醒司机，有效保障了车辆的安全行驶。

如图2所示，湿度传感器3用于采集道路上的湿度信息，将采集的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路4，V1为经过信号处理电路4处理后的电压信号，信号处理电路4包括信号放大单元和信号滤波单元，湿度传感器3的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置1的ADC端。

具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R5以及电容C1-C2，

其中，湿度传感器3的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R2的一端与电阻R1的另一端并联后与电容C2与电阻R4并联后的一端连接，电容C2与电阻R4并联后的一端还与集成运放A2的反相输入端连接，电容C2与电阻R4并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R2的另一端与电容C1的一端连接，电阻R2的另一端还与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的输出端并联后与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端并联后与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R5的另一端接地，集成运放A1的反相输入端接地。

具体地，信号滤波单元包括电阻R6-R9、电容C3-C5以及集成运放A3；

其中，信号放大单元的输出端与电阻R6的一端连接，信号放大单元的输出端还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电阻R6的另一端与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电阻R6的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R7的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R7的另一端接地，电阻R8与电容C5并联后的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R8与电容C5并联后的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8与电容C5并联后的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R9的另一端与中央处理装置1的ADC端连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置1的ADC端。

上述实施方式中，信号处理电路的噪声在40nV以内，漂移为0.5μV/℃，集成运放A1为LT1012低漂移放大器，集成运放A2为LT1022高速放大器，集成运放A3为LT1097运放，集成运放A1驱动集成运放A2的同相输入端，完成集成运放A2的直流稳定循环，由于集成运放A1的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。

电阻R1的阻值为10KΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为4.7KΩ，电阻R4的阻值为10KΩ，电阻R5的阻值为200Ω，电阻R6的阻值为10KΩ，电阻R7的阻值为10KΩ，电阻R8的阻值为15KΩ，电阻R9的阻值为15KΩ，电容C1的电容值为300pF，电容C2的电容值为10pF，电容C3的电容值为1μF，电容C4的电容值为470pF，电容C5的电容值为2μF。

由于湿度传感器3采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R5、电容C1-C2以及集成运放A1-A2对湿度传感器3输出的电压V0进行放大处理，然后再使用电阻R6-R9，电容C3-C5以及集成运放A3对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了湿度检测的精度。

如图3所示，图像处理装置10包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元；

其中，图像采集装置9的输出端与图像降噪单元的输入端连接，图像降噪单元的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与中央处理装置10的输入端连接。

上述实施方式中，图像处理装置10对采集的图像依次进行图像降噪、图像增强、图像锐化、图像平滑处理，可高效、快速的提取图像采集装置9的图像信息，可提高对道路图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

具体地，将图像采集装置9传输至图像处理装置10的道路图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中

。

具体地，图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，

。

上述实施方式中，图像去噪单元和图象增强单元的目的是为了改进图像采集装置（9）采集的图像的质量，除去图象中的噪声，使边缘清晰，提高图象的可判读性。

具体地，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

。

上述实施方式中，图像锐化单元补偿经过图像增强处理后的图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得更加清晰。

具体地，图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y)，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的；

上述实施方式中，图像平滑单元将经过图像锐化处理后的图像亮度进行平缓渐变，减小突变梯度，从而改善图像质量。

图像平滑单元将图像s(x,y)传输至中央处理装置1。

具体地，温度传感器2用于采集道路温度信息，湿度传感器3用于采集道路湿度信息，能见度传感器5用于采集道路能见度信息，风向传感器6用于采集道路风向信息，风速传感器7用于采集道路风速信息，地磁气压传感器8用于采集道路气压信息，图像采集装置9用于采集道路图像信息，中央处理装置1将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息通过无线传输装置11传输至数据分析模块12，数据分析模块12内存储有预设道路温度阈值、道路湿度阈值、道路能见度阈值、道路风向阈值、道路风速阈值以及道路气压阈值，数据分析模块12将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息分别与道路温度阈值、道路湿度阈值、道路能见度阈值、道路风向阈值、道路风速阈值以及道路气压阈值进行比较，若道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息中有信息超出阈值，则数据分析模块12将超出阈值的信息内容传输至路侧广播13进行广播；中央处理装置1将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息、道路气压信息以及道路图像信息传输至显示装置14进行显示，中央处理装置1将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息、道路气压信息以及道路图像信息传输至存储装置15进行存储。

本发明提供的道路气象环境智能监测系统，利用中央处理装置1、温度传感器2、湿度传感器3、信号处理电路4、能见度传感器5、风向传感器6、风速传感器7、地磁气压传感器8、图像采集装置9、图像处理装置10、无线传输装置11、数据分析模块12、路侧广播13、显示装置14以及存储装置15对道路气象信息进行采集，并将采集到的气象信息通过无线传输装置11传输至数据分析模块12，数据分析模块12通过对接收到的气象数据信息以对道路气象状况进行广播，以及时提醒司机，有效保障了车辆的安全行驶。

再者，图像采集装置9采集的道路图像信息传输至位于道路管理人员所在监控室内的显示装置14和存储装置15中，以便于道路管理人员实时以及及时获知道路上的气象和交通情况。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述道路气象环境智能监测系统包括中央处理装置（1）、温度传感器（2）、湿度传感器（3）、信号处理电路（4）、能见度传感器（5）、风向传感器（6）、风速传感器（7）、地磁气压传感器（8）、图像采集装置（9）、图像处理装置（10）、无线传输装置（11）、数据分析模块（12）、路侧广播（13）、显示装置（14）以及存储装置（15）；

其中，所述湿度传感器（3）的输出端与所述信号处理电路（4）的输入端连接，所述图像采集装置（9）的输出端与所述图像处理装置（10）的输入端连接，所述温度传感器（2）的输出端、所述信号处理电路（4）的输出端、所述能见度传感器（5）的输出端、所述风向传感器（6）的输出端、所述风速传感器（7）的输出端、所述地磁气压传感器（8）的输出端以及所述图像处理装置（10）的输出端分别与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述无线传输装置（11）的输出端与所述数据分析模块（12）的输入端连接，所述数据分析模块（12）的输出端与所述路侧广播（13）的输入端连接，所述无线传输装置（11）的输入端、所述显示装置（14）的输入端以及所述存储装置（15）的输入端分别与所述中央处理装置（1）的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述湿度传感器（3）用于采集道路上的湿度信息，将采集的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路（4），V1为经过所述信号处理电路（4）处理后的电压信号，所述信号处理电路（4）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述湿度传感器（3）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端。

3.根据权利要求2所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R5以及电容C1-C2，

其中，所述湿度传感器（3）的输出端与电阻R1的一端连接，电阻R2的一端与电阻R1的另一端并联后与电容C2与电阻R4并联后的一端连接，电容C2与电阻R4并联后的一端还与集成运放A2的反相输入端连接，电容C2与电阻R4并联后的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R2的另一端与电容C1的一端连接，电阻R2的另一端还与集成运放A1的同相输入端连接，电容C1的另一端与集成运放A1的输出端并联后与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与电阻R5的一端并联后与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R5的另一端接地，集成运放A1的反相输入端接地。

4.根据权利要求3所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R6-R9、电容C3-C5以及集成运放A3；

其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R6的一端连接，所述信号放大单元的输出端还与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，电阻R6的另一端与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电阻R6的另一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R7的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R7的另一端接地，电阻R8与电容C5并联后的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R8与电容C5并联后的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8与电容C5并联后的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R9的另一端与所述中央处理装置（1）的ADC端连接，所述信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理装置（1）的ADC端。

5.根据权利要求1所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述图像处理装置（10）包括图像降噪单元、图像增强单元、图像锐化单元以及图像平滑单元；

其中，所述图像采集装置（9）的输出端与所述图像降噪单元的输入端连接，所述图像降噪单元的输出端与所述图像增强单元的输入端连接，所述图像增强单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接，所述图像锐化单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接，所述图像平滑单元的输出端与所述中央处理装置（10）的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，将所述图像采集装置（9）传输至所述图像处理装置（10）的道路图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，所述图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像降噪处理，经过图像降噪处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中

。

7.根据权利要求6所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，

。

8.根据权利要求7所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

。

9.根据权利要求8所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述图像平滑单元对图像d(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为s(x,y)，平滑函数为q(x,y)，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的；

所述图像平滑单元将所述图像s(x,y)传输至所述中央处理装置（1）。

10.根据权利要求1所述的道路气象环境智能监测系统，其特征在于，所述温度传感器（2）用于采集道路温度信息，所述湿度传感器（3）用于采集道路湿度信息，所述能见度传感器（5）用于采集道路能见度信息，所述风向传感器（6）用于采集道路风向信息，所述风速传感器（7）用于采集道路风速信息，所述地磁气压传感器（8）用于采集道路气压信息，所述图像采集装置（9）用于采集道路图像信息，所述中央处理装置（1）将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息通过无线传输装置（11）传输至所述数据分析模块（12），所述数据分析模块（12）内存储有预设道路温度阈值、道路湿度阈值、道路能见度阈值、道路风向阈值、道路风速阈值以及道路气压阈值，所述数据分析模块（12）将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息分别与道路温度阈值、道路湿度阈值、道路能见度阈值、道路风向阈值、道路风速阈值以及道路气压阈值进行比较，若道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息以及道路气压信息中有信息超出阈值，则所述数据分析模块（12）将超出阈值的信息内容传输至所述路侧广播（13）进行广播；所述中央处理装置（1）将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息、道路气压信息以及道路图像信息传输至所述显示装置（14）进行显示，所述中央处理装置（1）将接收到的道路温度信息、道路湿度信息、道路能见度信息、道路风向信息、道路风速信息、道路气压信息以及道路图像信息传输至所述存储装置（15）进行存储。