CN109915776A - 一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法。包括灯柱，所述灯柱上安装有照明装置，所述灯柱上设有拍照装置，所述拍照装置与处理器连接，所述处理器与所述照明装置连接。本发明实施例提供的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法能够通过路灯上配置拍照装置进行拍照得到路灯的照明图像，再根据照明图像和当前时间确定照明装置的调整参数，实现根据环境光以及路灯的照明效果对照明装置进行调整，提高路灯照明效果。

Description

一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法

技术领域

本发明实施例涉及路灯技术，尤其涉及一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法。

背景技术

随着公路系统的发展，道路和桥梁遍布于城市和之间，不论人口密集的城市还是人口稀少的郊区，当夜晚来临时均需要由路灯为人们提供照明。

路灯由于其使用的照明设备的不同路灯高度不同，每个路灯的照明亮度以及照明范围各不相同。同时，路灯的布置密度由于成本和节能方面的考虑，在城市的不同道路以及城市和郊区之间，均存在较大差异。

目前路灯的照明亮度是不可调节的，但是户外的光照随着晴天多云等天气的变化而变化。当环境光发生变化时，如果按照恒定不变的照明亮度进行输出，则反馈到行人或司机的亮度也是变化的，照明效果不佳。

发明内容

本发明提供一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法，可以提高路灯照明效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，包括灯柱，所述灯柱上安装有照明装置，所述灯柱上设有拍照装置，所述拍照装置与处理器连接，所述处理器与所述照明装置连接。

进一步的，所述照明装置与托盘连接，所述托盘底部设有旋转机构。

进一步的，所述拍照装置为摄像头，所述摄像头的安装位置高于所述照明装置，所述摄像头用于拍摄所述照明装置的照明范围。

进一步的，所述灯柱上还设有固定架，所述固定架上设有无人机；所述拍照装置为所述无人机上搭载的拍照装置。

进一步的，所述无人机上还设有临时照明设备。

进一步的，所述固定架上设有充电接口，所述无人机停落在所述固定架时，通过所述充电接口进行充电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于第一方面所示的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法，包括：

通过拍照装置获取智能路灯的照明图像；

根据当前时间和所述照明图像确定调整参数，所述调整参数包括照明亮度参数和/或照明方向参数；

根据所述调整参数对照明装置进行调整。

进一步的，所述根据当前时间和所述照明图像确定调整参数，包括：

如果当前时间处于第一时间段，则获取所述照明图像中多个智能路灯对应的照明范围；

根据所述多个智能路灯对应的照明范围的位置信息确定调整参数。

进一步的，所述根据当前时间和所述照明图像确定调整参数，包括：

获取当前时间对应的照度阈值；

根据照明图像中智能路灯对应的照明范围的边界清晰度和所述照度阈值，确定调整参数。

进一步的，还包括：

如果当前时间处于第二时间段，则检测行人的运动方向；

如果所述运动方向为预设行动方向，则控制无人机跟随所述行人进行照明。

本发明实施例提供的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统及检测方法能够通过路灯上配置拍照装置进行拍照得到路灯的照明图像，再根据照明图像和当前时间确定照明装置的调整参数，实现根据环境光以及路灯的照明效果对照明装置进行调整，提高路灯照明效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一个道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的托盘结构示意图；

图3是本发明实施例一中的另一个道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的结构示意图；

图4是本发明实施例二中的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法的流程图；

图5是本发明实施例三中的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测装置的结构示意图；

1-灯柱、2-照明装置、3-拍照装置、4-处理器、5-托盘、6-旋转机构、7-固定架、8-无人机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

目前路灯在安装固定后使用固定的亮度进行照明，这种照明无法适应户外多变的环境，易用性差。本发明实施例提供了一种智能路灯及其调节方法，能够灵活的对路灯的照明亮度进行调节，提高路灯照明效果。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的结构示意图，道路路面平均亮度及平均照度的检测系统可以通过智能路灯实现，包括灯柱1，所述灯柱1上安装有照明装置2，所述灯柱1上设有拍照装置3，所述拍照装置3与处理器4连接，所述处理器4与所述照明装置2连接。

照明装置2可以为白炽灯也可以为LED灯组。LED灯组安装在至少一块安装安上。如果安装在多块安装板，则多块安装板可以呈凹型（又称曲面）进行排布，以便对LED灯组的照射范围和照射角度进行扩充。照明装置2的照明亮度可以通过电流或光脉冲宽度进行调节。进一步的，如果为LED灯组，还可以通过调节开启的LED灯组的数量对亮度进行调节。例如，预先设置10*10个LED灯，每行LED灯为一个LED灯组，共10个LED灯组。默认开启5个LED灯组，优选为每隔一行开启一个LED灯组，共开启5组灯组。如果需要提高照明装置2亮度，则增加开启的LED灯组数量。如果需要降低照明装置2亮度，则减少开启的LED灯组数量。

可选的，拍照装置3可以为安装在路灯LED灯组旁边，朝向路面的摄像头，此时摄像头的拍照范围不会被LED灯组所遮挡，获取的图片较为清晰。可选的，摄像头的安装位置还可以位于路灯的顶部，此时由于摄像头的位置较高，因此器拍摄到的视角更广，能够更加准确的获取路灯的照明范围。

拍照装置3将拍照得到的照片或者拍摄得到的视频图像发送至处理器4。为了方便描述，后续将照片和图像统一称为照明图像。处理器4对接收到的照明图像进行分析，得出路灯的调整值。

本发明实施例提供的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法能够通过路灯上配置拍照装置3进行拍照得到路灯的照明图像，再根据照明图像和当前时间确定照明装置2的调整参数，实现根据环境光以及路灯的照明效果对照明装置2进行调整，提高路灯照明效果。

进一步的，所述照明装置2与托盘5连接，所述托盘5底部设有旋转机构6。

当需要对照明装置2的照明角度进行调节时，可以调节托盘5设置的旋转结构的角度。当旋转机构6进行旋转式，托盘5随之转动，托盘5上的照明装置2随托盘5转动而转动。例如，如图2所示，照明装置2为LED灯组，分别分布在三块托盘5上，每块托盘5下方设有一个旋转机构6。

通过设置旋转机构6能够实现对照明设备的照明范围进行调整，如增大照明范围，或者移动照明区域等，提高路灯的照明范围。

进一步的，所述拍照装置3为摄像头，所述摄像头的安装位置高于所述照明装置2，所述摄像头用于拍摄所述照明装置2的照明范围。

示例性的，将摄像头安装在灯珠的顶端，此时拍照得到的照明图像能够拍摄到路灯照明的光纤区域，提高路灯亮度调节的准确性。

进一步的，如图3所示，所述灯柱1上还设有固定架7，所述固定架7上设有无人机8；所述拍照装置3为所述无人机8上搭载的拍照装置3。

固定架7包括连接件和无人机8托放平台，无人机8托放平台通过连接件与路灯灯柱1固定。连接件可以为“L”型钢条，钢条一边通过螺钉或铆钉与路灯灯柱1固定，另一条通过螺钉或铆钉与无人机8托放平台固定。无人机8托放平台固定上设有限位块，用于无人机8降落后防止无人机8从托放平台上滑落。无人机8托放平台固定上设有标识区域，用于无人机8降落时进行定位。

无人机8上设有电池模组以及与之连接的拍照装置3。可选的，拍照装置3可以通过蓝牙、红外或WiFi等近距离无线通信信号与路灯灯柱1中的处理器4进行数据交互。例如，将获取到的照明图像发送至处理器4。可选的，拍照装置3可以通过固定架7上设有的数据通信接口，在停落后与处理器4进行数据通信。数据通信借口可以为USB接口，还可以为NFC提供的近距离无线通信借口。

进一步的，所述无人机8上还设有临时照明设备。

临时照明装置2可以为一组或多组LED，用于在夜间为行人进行照明。进一步的，临时照明设备还包括警示灯，警示灯可以为黄色闪烁灯等照明装置2，用于提示远方车辆无人机8对应的位置有行人。

进一步的，所述固定架7上设有充电接口，所述无人机8停落在所述固定架7时，通过所述充电接口进行充电。

充电借口通过变压器与路灯接入的电源连接。该电源可以为输电电缆，也可以为与光伏设备（如太阳能电池板）连接的电源。无人机8可以使用一次性电池，也可以使用充电电池。如果使用一次性电池则需要人工定期对无人机8的电池进行更换，如果为充电电池，则可通过充电借口对充电电池进行充电。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法的流程图，道路路面平均亮度及平均照度的检测系统可以采用实施例一提供的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，具体可以采用实施例一提供的智能路灯进行实施，该方法适用于路灯灯光进行动态调节的情况，包括：

步骤101、通过拍照装置获取智能路灯的照明图像。

拍照装置可以为固定在路灯灯柱上的摄像头，也可以是位于无人机上的摄像头。

摄像头可以根据进行旋转拍摄。照明图像可以为摄像头拍照得到的一张图片，也可以为一段视频图像。进一步的，该图片可以为全景图。

如果摄像头固定在路灯灯柱上，可通过旋转摄像头得到当前路灯的照明范围，以及当前路灯和与当前路灯相邻的其他路灯的多个照明范围。由于路灯之间的间距是固定的，摄像头的高度也是固定的，因此根据路灯间距和摄像头高度，可确定摄像头旋转角度与拍摄到路灯数量的关系。

当摄像头位于无人机上时，由于无人机可以可以进行短距离的飞行，且飞行高度可调，因此可以根据无人机的飞行距离和飞行高度确定相应的路灯数量。无人机到达预定高度后，启动拍照装置进行拍照。

无人机可以通过无线信号将拍照得到的照明图像实施发送至灯柱上的处理器。也可以在降落到托放平台后，通过数据通信借口（如USB借口）将照明图像发送至灯柱上的处理器。

步骤102、根据当前时间和照明图像确定调整参数。

其中，调整参数包括照明亮度参数和/或照明方向参数。

在一种实现方式中，首先,判断当前时间是否处于第一时间段，如果当前时间处于第一时间段，则获取所述照明图像中多个智能路灯对应的照明范围。然后，根据所述多个智能路灯对应的照明范围的位置信息确定调整参数。

第一时间段可以为日落时分对应的时间段。第一时间段随着日期的变化而不同。进一步的，可以根据当前的天气信息以及日出日落信息，确定第一时间段。如果当前时间处于第一时间段，则路灯发出的灯光可以在道路上得到体现，即没有路灯照明的路面较暗，有路灯照明的路面较亮。可选的，第一时间时间短可以为当天对应的日落时间至转天对应的日出时间。

在获取到照明图像后，根据每个像素点对应的亮度或色调确定该像素点对应的图像区域是否为路灯的照明区域。当照明图像中存在多个照明区域时，分别得到每个照明区域对应的坐标区间。根据每个照明区域对应的坐标区间确定灯光未覆盖的区域。如果未覆盖区域的面积大于路面整体面积的第一预设比例，则确定提高照明亮度和/或照明范围。其中，第一预设比例可以为10%-100%，优选为20%。如果相邻路灯的照明区域的重叠面积超过路灯照明面积的第二预设比例，则降低照明范围。第二预设比例可以为5%-100%。

在另一种实现方式中，首先获取当前时间对应的照度阈值。然后，根据照明图像中智能路灯对应的照明范围的边界清晰度和所述照度阈值，确定调整参数。

预先建立照度值与拍照装置得到的照片中像素点的灰度值或色阶值的对应关系。例如，黄昏时路灯照射在路面上的亮度为合理亮度时，其对应的照片的中像素点的灰度值或色阶值。

当通过摄像头获取到照明图像后，根据照明图像中路灯照明区域的灰度值（或色阶值）以及照明区域边界处的灰度值（或色阶值）,判定当前路灯照射在路面上的亮度。因此可以根据照明区域边界出的清晰度以及照明区域内的亮度与照明区域外亮度的差值，确定当前照明亮度值。如果当前照明亮度值小于照明阈值，则提高照明亮度和/或照明范围。如果当前照明亮度值大于照明阈值，则降低照明亮度。

可选的，也可以通过光敏传感器获取外部环境光亮度，但是由于太阳光、车辆灯光等因素的影响，光敏传感器获取的亮度值存在无处。而通过照片得到的亮度值，能够有效降噪，更加准确的测量路灯的照明效果。

步骤103、根据调整参数对照明装置进行调整。

如果提高照明亮度，可以提高LED灯组的输入电流。进一步的，调整托盘（托盘上设置有多组LED灯组）的角度，以及托盘上LED灯组的功率。通过改变托盘角度，可以增加路灯的照明范围。

本实施例提供的基于道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法，能够通过拍照装置获取智能路灯的照明图像。然后根据当前时间和照明图像确定调整参数。最后根据调整参数对照明装置进行调整。实现根据照明图像对路灯的照明亮度和照明范围进行调解，其不需要人工进行手动调节，提高智能路灯的调节调解效率。

进一步的，还包括：

如果当前时间处于第二时间段，则检测行人的运动方向。如果所述运动方向为预设行动方向，则控制无人机跟随所述行人进行照明。

第二时间段为行人较少的时间段，如晚上10：00-早上5：00。可以通过红外或超声波的方式检测是否有行人。当检测到行人时，判断行人的运动方向是否为穿过马路的方向。由于夜间有些行人会在非路口的地方穿过马路，此事夜间行车的司机很难发现行人。本实施例中，在夜间发现行人有横穿马路的行为时，启动无人机为行人照明。同时无人机启动警示灯，如黄色闪烁灯等。此事，远处行驶的司机可以发现空中无人机发出的警示灯，进而提前减速，提高夜间车辆和行人的安全。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测装置的结构示意图，该装置可以由路灯上安装的处理器来执行，包括：

照明图像获取模块201，用于通过拍照装置获取智能路灯的照明图像；

调整参数确定模块202，用于根据当前时间和所述照明图像获取模块201获取的所述照明图像确定调整参数，所述调整参数包括照明亮度参数和/或照明方向参数；

路灯调整模块203，用于根据所述调整参数确定模块202确定的所述调整参数对照明装置进行调整。

进一步的，调整参数确定模块202用于：

如果当前时间处于第一时间段，则获取所述照明图像中多个智能路灯对应的照明范围；

根据所述多个智能路灯对应的照明范围的位置信息确定调整参数。

进一步的，调整参数确定模块202用于：

获取当前时间对应的照度阈值；

根据照明图像中智能路灯对应的照明范围的边界清晰度和所述照度阈值，确定调整参数。

进一步的，还包括：行人检测模块和照明模块；

行人检测模块用于如果当前时间处于第二时间段，则检测行人的运动方向；

照明模块用于如果所述行人检测模块检测出所述运动方向为预设行动方向，则控制无人机跟随所述行人进行照明。

上述装置可执行本发明实施例二所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例二所提供的方法。

本实施例提供的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测装置中，照明图像获取模块能够通过拍照装置获取智能路灯的照明图像。调整参数确定模块根据当前时间和照明图像确定调整参数。路灯调整模块根据调整参数对照明装置进行调整。实现根据照明图像对路灯的照明亮度和照明范围进行调解，其不需要人工进行手动调节，提高智能路灯的调节调解效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，包括灯柱，所述灯柱上安装有照明装置，其特征在于，包括：所述灯柱上设有拍照装置，所述拍照装置与处理器连接，所述处理器与所述照明装置连接。

2.根据权利要求1所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，其特征在于，所述照明装置与托盘连接，所述托盘底部设有旋转机构。

3.根据权利要求1所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，其特征在于，所述拍照装置为摄像头，所述摄像头的安装位置高于所述照明装置，所述摄像头用于拍摄所述照明装置的照明范围。

4.根据权利要求1所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，其特征在于，所述灯柱上还设有固定架，所述固定架上设有无人机；所述拍照装置为所述无人机上搭载的拍照装置。

5.根据权利要求4所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，其特征在于，所述无人机上还设有临时照明设备。

6.根据权利要求4或5所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统，其特征在于，所述固定架上设有充电接口，所述无人机停落在所述固定架时，通过所述充电接口进行充电。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

通过拍照装置获取智能路灯的照明图像；

根据当前时间和所述照明图像确定调整参数，所述调整参数包括照明亮度参数和/或照明方向参数；

根据所述调整参数对照明装置进行调整。

8.根据权利要求7所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法，其特征在于，所述根据当前时间和所述照明图像确定调整参数，包括：

如果当前时间处于第一时间段，则获取所述照明图像中多个智能路灯对应的照明范围；

根据所述多个智能路灯对应的照明范围的位置信息确定调整参数。

9.根据权利要求7所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法，其特征在于，所述根据当前时间和所述照明图像确定调整参数，包括：

获取当前时间对应的照度阈值；

根据照明图像中智能路灯对应的照明范围的边界清晰度和所述照度阈值，确定调整参数。

10.根据权利要求7所述的道路路面平均亮度及平均照度的检测系统的检测方法，其特征在于，还包括：

如果当前时间处于第二时间段，则检测行人的运动方向；

如果所述运动方向为预设行动方向，则控制无人机跟随所述行人进行照明。