CN115963087A - 一种大气能见度测量的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大气能见度测量的方法及系统,属于能见度测量技术领域,解决了现有技术中能见度测量精度不准确的问题。具体包括:获取包括天空背景的第一RGB图像;并根据获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像;根据第一暗通道图像,进行大气光照值归一化,得到大气光照值归一化后的第二RGB图像;对第二RGB图像,进行暗图像处理,得到第二暗通道图像;根据大气光照值、第二暗通道图像的暗通道值计算第二暗通道图像中物体的透射率;基于第二暗通道图像中物体的透射率,得到所述第二暗通道图像的能见度值并进行显示。实现了能见度的计算过程不会受到大气光照变化的影响,提高了测量精度与鲁棒性。
Description
技术领域
本发明涉及能见度测量技术领域,尤其涉及一种大气能见度测量的方法及系统。
背景技术
交通、安防、气象监测等诸多领域都需要准确测量大气能见度值。当前能见度测量设备及方法主要有观察法、红外能见度测量仪、图像处理法,其中,观察法依靠人眼以及观察人经验给出估计的大气能见度值,其值精确度较低。红外能见度测量仪利用光的前向散射原理,可准确测量能见度数值,但红外能见度测量仪仅检测某点的能见度值,且价格昂贵。图像处理法依靠相机这种常用的设备便可实现大范围的能见度监测,且成本低廉,非常适合监测大气能见度值。目前监测能见度值的图像处理法主要有对比度法、亮度差法。其中,对比度法与亮度差法均依赖多色调的物体,若仅观察单一色调的物体,其准确度会降低,但在实际应用中,单一色调的场景居多,如一栋大楼,多色调的场景难以寻找,且不同的时刻,大气大气光照不同,影响各类算法计算能见度的准确度。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种大气光照强度自动化归一和能见度测量的方法,用以解决现有能见度测量精度不准确的问题。
一方面,本发明实施例提供了一种大气能见度测量的方法,包括:
获取包括天空背景的第一RGB图像;
根据获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像;
根据第一暗通道图像,进行大气光照值归一化,得到大气光照值归一化后的第二RGB图像;
根据第二RGB图像,进行暗图像处理,得到第二暗通道图像;
根据大气光照值、第二暗通道图像的暗通道值计算第二暗通道图像中物体的透射率;
基于第二暗通道图像中物体的透射率,得到所述第二暗通道图像的能见度值并进行显示。
可选地,所述根据获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像包括:
通过相机获取包括天空背景的第一RGB图像;所述相机为定焦相机或变焦相机;所述定焦相机或变焦相机包括:可见光相机或红外相机;
所述相机包括感光元件,所述感光元件为CCD、CMOS或雪崩二极管;在所述相机拍摄时,若大气光照强度不足时采用激光、红外光或者照明光进行补光;
选取第一RGB图像中每个像素颜色最小的值作为暗通道值;
根据整个图像所有暗通道值组合得到所述第一暗通道图像。
可选地,所述根据第一暗通道图像,进行大气光照值归一化,得到大气光照值归一化后的第二RGB图像包括:
根据含有天空背景的第一暗通道图像获取大气光照值;
基于获取的大气光照值与标准值进行比较,对相机进行调整;
所述对相机进行调整包括:调节曝光量、调节光圈或者其他影响图像亮度的参数;所述调节曝光量包括:利用PID调节算法、自动控制算法或者非自动的调节算法进行调整;
利用调整后的相机拍摄得到大气光照值归一化后的第二RGB图像。
可选地,所述大气光照值与标准值进行比较包括:
若大气光照高于标准值,曝光量调节值为负;
若大气光照低于标准值,曝光量调节值为正。
可选地,所述根据大气光照值、第二暗通道图像的暗通道值计算第二暗通道图像中物体的透射率包括:
去除第二暗通道图像中的天空背景像素;
采用图像分割方法分割出第二暗通道图像内不同的物体;
选取一个或者多个物体为研究对象,通过计算得到研究对象的透射率;所述研究对象与所述相机间的距离采用相机矩阵测量获得,并根据相机矩阵测量得到的距离得到透射率拟合曲线;基于所述透射率拟合曲线得到研究对象的透射率。
可选地,所述选取一个或者多个物体为研究对象,通过计算得到研究对象的透射率包括:
根据得到的暗通道值、大气光照值计算每个物体对应的透射率:
其中,tC为物体对应的透射率数值,A为大气光照值,ω为补偿系数,Ic为暗通道值。
可选地,所述基于第二暗通道图像中物体的透射率,得到第二暗通道图像的能见度值包括:
根据第二暗通道图像中物体的透射率,进行拟合关系计算;
根据计算得到的拟合关系,得到第二暗通道图像的能见度值。
可选地,当选取的研究对象为一个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值,包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像的能见度值:
V=a*tc+b
其中,a和b为拟合参数,由数据拟合获取,V为得到的第二暗通道图像的能见度值;
当选取的研究对象为多个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值,包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像中每一物体所对应区域的能见度值:
Vi=a*ti+b
其中,a和b为拟合参数,Vi为第i个物体所对应区域的能见度值,ti为第i个物体的透射率;
对所有物体所对应区域的能见度值Vi求平均得到所述第二暗通道图像能见度值V。
本发明实施例提供了另一种大气能见度测量系统,包括:相机、处理器、显示器;
相机,用于获取包括天空背景图像且分辨率为1440*1080的第一RGB图像,以及用于获取大气光照值恒定的第二RGB图像;处理器,用于对得到的第一/第二RGB图像进行处理,得到能见度值;
显示器,用于显示得到的最终能见度值。
可选地,所述处理器包括:暗通道提取模块、大气光照模块、能见度计算模块;
所述暗通道提取模块,用于对获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像;以及用于对第二RGB图像进行暗通道提取得到第二暗通道图像;
所述大气光照模块,用于根据得到的第一暗通道图像得到大气光照值;所述大气光照值用于调整相机的曝光量以得到大气光照值恒定的第二RGB图像;
所述能见度计算模块,用于根据第二暗通道值、大气光照值进行计算得到第二暗通道图像的透射率,再根据第二暗通道图像的透射率得到第二暗通道图像的能见度。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
1、采用调节曝光量方式实现图像的大气光照数值恒定,完成图像归一化操作,在恒定的大气光照数值下,结合图像暗通道与大气传播模型计算透射率,根据透射率结合先验拟合曲线计算出能见度值。
2、暗通道不依赖于目标物体的颜色多样性,因此其应用场景更广泛,恒定的大气光数值保证了能见度的计算过程不会受到大气光照变化的影响,提高了测量精度与鲁棒性。因此本发明具有应用范围广和测量稳定性的优势。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例中一种大气能见度测量的方法流程图;
图2为本发明实施例中暗通道图像处理前示意图;
图3为本发明实施例中暗通道图像处理后示意图
图4为本发明实施例中大气光照值归一化的流程图;
图5为本发明实施例中大气光照值与标准值比较流程图;
图6为本发明实施例中一种大气能见度测量的系统结构图;
图7为本发明实施例中处理器结构图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
本发明的一个具体实施例,公开了一种大气能见度测量的方法,如图1所示。具体包括:
步骤S1:获取包括天空背景的第一RGB图像。
示例性地,可以通过分辨率为1440*1080的RGB相机拍摄包括天空背景的图像,得到第一RGB图像,并传输至处理设备进行后续处理步骤,其中的处理设备可以是上位机等。
步骤S2:对获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像。
由于在RGB图像中,每个像素都有RGB三个颜色数值,对每个像素取这三个颜色数值中的最小值为暗通道值,并将图像的所有暗通道值组合起来成为新图像,此时得到的新图像即为暗通道图像。用公式可以表示为:
IC=min(IR,IG,IB)
其中,Ic为暗通道值,IR为红色的像素值,IG为绿色的像素值,IB为蓝色的像素值。
值得说明的是,在无雾的情况下,图像暗通道值几乎为0,在有雾,且雾气非常大的情况下,暗通道值趋近于大气光照值。由此可知道暗通道与雾气浓度具备一定的相关关系。如图2-3所示。
通过相机获取包括天空背景的第一RGB图像;所述相机为定焦相机或变焦相机;所述定焦相机或变焦相机包括:可见光相机或红外相机;
所述相机包括感光元件,所述感光元件为CCD、CMOS或雪崩二极管;在所述相机拍摄时,若大气光照强度不足时采用激光、红外光或者照明光进行补光。
步骤S3:根据第一暗通道图像,进行大气光照值归一化,得到大气光照值归一化后的第二RGB图像。
具体地,由于大气光照值是衡量图像拍摄的环境光的大小,环境光对光学分析和计算的影响较大。本发明实施例在采集图像中,图像中必须要有天空背景,由于天空背景无反射光感染,且天空背景的光均为散射光,与环境光照接近,因此,大气光照值对图像的能见度干扰较大,严重影响了能见度测量精度,因此图像的大气光照数值需保持恒定,以此来提高测量能见度的精度。本发明实施例通过获取图像的大气光照值,从而调节相机曝光量或光圈,使大气光照值保持恒定的功能。进而实现所有图像大气光照值归一化操作。如图4所示。
具体过程为:若大气光照高于标准值,说明大气光照强烈,需减小曝光量维持稳定,曝光量调节值为负;若大气光照低于标准值,说明大气光照较弱,需增加曝光量维持稳定,曝光量调节值为正。如图4所示。
需要说明的是:经大气光照模块得大气光照值,若大气光照值在214~216区间内,则无需调节。若大气光照值不在此范围内,则采用PID调节法,以215为调节目标值,通过调节曝光量使大气光照值到达212~218范围内。
所述标准值为经过多次实验得到的大气光照值,范围在210-220之间,在此范围内的大气光照值对图像能见度干扰最小。
根据得到的大气光照偏差量对RGB相机进行调整,利用调整后的相机拍摄获得第二RGB图像,此时获得的第二RGB图像即为大气光照值归一化的RGB图像。
所述对相机进行调整包括:调节曝光量、调节光圈或者其他影响图像亮度的参数;所述调节曝光量包括:利用PID调节算法、自动控制算法或者非自动的调节算法进行调整;
利用调整后的相机拍摄得到大气光照值归一化后的第二RGB图像。
步骤S4:对第二RGB图像,进行暗图像处理,得到第二暗图像;
具体地,处理方式与步骤S2相同。
步骤S5:根据大气光照值、第二暗图像的暗通道值计算第二暗图像的透射率,进而得到图像的能见度;
具体地,包括:
步骤S51、去除第二暗通道图像中的天空背景像素;具体地,在本发明实施例中暗通道图像中天空背景部分的像素值即为大气光照值。
由于天空背景的透射率数值对能见度计算无用,因此首先需去除天空背景像素。
步骤S52、采用图像分割方法分割出第二暗通道图像内不同的物体;
具体地,采用图像分割方法分割出图像内所包含的不同的物体。
步骤S53、选取一个或者多个物体为研究对象,通过计算得到研究对象的透射率。
所述研究对象与所述相机间的距离采用相机矩阵测量获得,并根据相机矩阵测量得到的距离得到透射率拟合曲线;基于所述透射率拟合曲线得到研究对象的透射率。
其中,根据得到的暗通道值、大气光照值计算每个物体对应的透射率,计算公式为:
其中,tC为物体对应的透射率数值,A为大气光照值,ω为补偿系数,Ic为暗通道值。采用上述公式可计算暗通道图像每个像素对应的透射率数值。透射率数值越大,能见度越高。
步骤S54、根据选取研究对象的透射率,再基于透射率拟合曲线得到研究对象的透射率进而计算得到能见度。
具体地,经求证透射率和能见度之间具有线性关系,采用大量实验数据拟合线性关系,获得拟合函数。
当选取的研究对象为一个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像的能见度值:
V=a*t均+b
其中,a和b为拟合参数,由数据拟合获取,V为能见度值。由此,便可计算出能见度值V。
在本发明实施例中可选取一个或者多个物体为研究对象。
具体地,若选取一个物体为研究对象时,可能存在相同的物体外观稍的不同,使的透射率略有不同,可求得该研究对象透射率之后求平均值,以此来精确透射率的计算,若差别不大也可忽略不计,进而该一个研究对象的透射率的值作为暗图像的透射率。
若选取多个物体为研究对象时,则要分别得到该研究对象的透射率。将每个得到的透射率分别通过拟合关系计算得到能见度值,此时再将分别得到的能见度值平均,得到平均能见度值,即此为第二暗图像的能见度。
具体地,当选取的研究对象为多个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值,包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像中每一物体所对应区域的能见度值:
Vi=a*ti+b
其中,a和b为拟合参数,Vi为第i个物体所对应区域的能见度值,ti为第i个物体的透射率;
对所有物体所对应区域的能见度值Vi求平均得到所述第二暗通道图像能见度值V。
步骤S6:显示器显示暗通道图像的能见度值;
具体地,最后通过计算得到的第二暗通道图像的能见度值V通过显示器显示。
本发明的另一个实施例,公开了一种大气能见度测量的系统,如图5所示,具体包括:
相机,用于获取包括天空背景图像且分辨率为1440*1080的第一RGB图像,以及用于获取大气光照值恒定的第二RGB图像。
根据得到的第一RGB图像传输至处理器。其中的处理器可以是上位机等。
通过相机获取包括天空背景的第一RGB图像;所述相机为定焦相机或变焦相机;所述定焦相机或变焦相机包括:可见光相机或红外相机;
所述相机包括感光元件,所述感光元件为CCD、CMOS或雪崩二极管;在所述相机拍摄时,若大气光照强度不足时采用激光、红外光或者照明光进行补光。
根据大气光照值与标准值的比较,对曝光量进行调节,从而达到大气光照值保持恒定。
具体地,经处理器中的大气光照模块得到大气光照值,大气光照值与标准值比较获得当前图像的大气光照偏差量,将大气光照偏差量按照PID调节法计算对应的曝光量调节值,一般的,若大气光照高于标准值,说明大气光照强烈,需减小曝光量维持稳定,曝光量调节值为负;若大气光照低于标准值,说明大气光照较弱,需增加曝光量维持稳定,曝光量调节值为正。
需要说明的是:经大气光照模块得大气光照值,若大气光照值在214~216区间内,则无需调节。若大气光照值不在此范围内,则采用PID调节法,以215为调节目标值,通过调节曝光量使大气光照值到达212~218范围内。
所述标准值为经过多次实验得到的大气光照值,范围在210-220之间,在此范围内的大气光照值对图像能见度干扰最小。
根据得到的大气光照偏差量对RGB相机的曝光量进行调整,利用调整后的相机拍摄获得第二RGB图像,此时获得的第二RGB图像即为大气光照值归一化的RGB图像。
所述对相机进行调整包括:调节曝光量、调节光圈或者其他影响图像亮度的参数;所述调节曝光量包括:利用PID调节算法、自动控制算法或者非自动的调节算法进行调整;
利用调整后的相机拍摄得到大气光照值归一化后的第二RGB图像。
具体的调节过程如图2所示。
利用调节后的相机拍摄获得第二RGB图像。
处理器,用于对得到的第一/第二RGB图像进行处理;包括暗通道提取模块、大气光照模块、能见度计算模块。
所述暗通道提取模块,对获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像;以及用于对第二RGB图像进行暗通道提取得到第二暗通道图像。
具体地,在获取的第一RGB图像中,每个像素都有RGB三个颜色数值,取这三个数值中的最小值为暗通道值,将所有的图像暗通道值组合为新图像即为第一暗通道图像。如图3所示。
通过所有的图像暗通道值组合得到新图像可以表示为:
IC=min(IR,IG,IB)
其中,Ic为暗通道值,IR为红色的像素值,IG为绿色的像素值,IB为蓝色的像素值。
在无雾的情况下,图像暗通道的数值几乎为0,在有雾,且雾气非常大的情况下,暗通道的值趋近于大气光照值。由此可知,暗通道与雾气浓度具备相关关系。本发明实施例中,雾气浓度即表示能见度。
所述大气光照模块,用于根据得到的第一暗通道图像对大气光照进行归一化处理。
具体地,由于大气光照值对图像的能见度提取干扰较大,严重影响了能见度测量精度,因此图像的大气光照数值需保持恒定,以此来提高测量精度。本发明实施例通过计算图像的大气光照值,根据图像的大气光照值,从而调节相机曝光量或光圈,使大气光照值保持恒定的功能。进而实现所有图像大气光照值归一化操作。如图4所示。
能见度计算模块,用于根据第二暗通道值、大气光照值通过计算得到第二暗图像的透射率,再根据第二暗通道图像的透射率计算得到第二暗图像的能见度。
具体地,去除第二暗通道图像中的天空背景像素;具体地,在本发明实施例中暗通道图像中天空背景部分的像素值即为大气光照值。
由于天空背景的透射率数值对能见度计算无用,因此首先需去除天空背景像素。
其次,采用图像分割方法分割出第二暗通道图像内不同的物体;
具体地,采用图像分割方法分割出图像内所包含的不同的物体。
接着,选取一个或者多个物体为研究对象,通过计算得到研究对象的透射率。
其中,根据得到的暗通道值、大气光照值计算每个物体对应的透射率,计算公式为:
其中,tC为物体对应的透射率数值,A为大气光照值,ω为补偿系数,Ic为暗通道值。采用上述公式可计算暗通道图像每个像素对应的透射率数值。透射率数值越大,能见度越高。
根据选取研究对象的透射率,再基于透射率拟合曲线得到研究对象的透射率进而计算得到能见度。
具体地,经求证平均透射率和能见度之间具有线性关系,采用大量实验数据拟合线性关系,获得拟合函数。
当选取的研究对象为一个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像的能见度值:
V=a*t均+b
其中,a和b为拟合参数,由数据拟合获取。由此,便可计算出能见度值V。
在本发明实施例中可选取一个或者多个物体为研究对象。
具体地,若选取一个物体为研究对象时,可能存在相同的物体外观稍的不同,使的透射率略有不同,可求得该研究对象透射率之后求平均值,以此来精确透射率的计算,若差别不大也可忽略不计,进而该一个研究对象的透射率的值作为暗图像的透射率。
若选取多个物体为研究对象时,则要分别得到该研究对象的透射率。将每个得到的透射率分别通过拟合关系计算得到能见度值,此时再将分别得到的能见度值平均,得到平均能见度值,即此为第二暗图像的能见度值。
具体地,当选取的研究对象为多个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值,包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像中每一物体所对应区域的能见度值:
Vi=a*ti+b
其中,a和b为拟合参数,Vi为第i个物体所对应区域的能见度值,ti为第i个物体的透射率;
对所有物体所对应区域的能见度值Vi求平均得到所述第二暗通道图像能见度值V。
最后通过计算得到的能见度值V通过显示器显示。
另外,可以通过调节相机的曝光量来调节大气光照值,也可以调节相机光圈或者其他能够调节图像接受光照量的参数来实现自动调节功能。
本发明根据大气光照强度自动归一化和能见度测量方法,采用调节曝光量的方式实现大气光照数值的恒定,从而完成图像归一化,在再恒定的大气光照数值下,结合暗通道值和大气传播的透射率,计算出能见度值,从显示器得到结果。
本发明提出的一种大气光照强度自动化归一和能见度测量的方法,采用调节曝光量方式实现图像的大气光照数值恒定,完成图像归一化操作,在恒定的大气光照数值下,结合图像暗通道值与大气传播模型计算透射率,根据透射率结合先验拟合曲线计算出能见度值。暗通道不依赖于目标物体的颜色多样性,因此其应用场景更广泛,恒定的大气光数值保证了能见度的计算过程不会受到大气光照变化的影响,提高了测量精度与鲁棒性。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大气能见度测量的方法,其特征在于,包括:
获取包括天空背景的第一RGB图像;
根据获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像;
根据第一暗通道图像,进行大气光照值归一化,得到大气光照值归一化后的第二RGB图像;
根据第二RGB图像,进行暗图像处理,得到第二暗通道图像;
根据大气光照值、第二暗通道图像的暗通道值计算第二暗通道图像中物体的透射率;
基于第二暗通道图像中物体的透射率,得到所述第二暗通道图像的能见度值并进行显示。
2.根据权利要求1所述的大气能见度测量的方法,其特征在于,所述根据获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像包括:
通过相机获取包括天空背景的第一RGB图像;所述相机为定焦相机或变焦相机;所述定焦相机或变焦相机包括:可见光相机或红外相机;
所述相机包括感光元件,所述感光元件为CCD、CMOS或雪崩二极管;在所述相机拍摄时,若大气光照强度不足时采用激光、红外光或者照明光进行补光;
选取第一RGB图像中每个像素颜色最小的值作为暗通道值;
根据整个图像所有暗通道值组合得到所述第一暗通道图像。
3.根据权利要求1所述的大气能见度测量的方法,其特征在于,所述根据第一暗通道图像,进行大气光照值归一化,得到大气光照值归一化后的第二RGB图像包括:
根据含有天空背景的第一暗通道图像获取大气光照值;
基于获取的大气光照值与标准值进行比较,对相机进行调整;
所述对相机进行调整包括:调节曝光量、调节光圈或者其他影响图像亮度的参数;所述调节曝光量包括:利用PID调节算法、自动控制算法或者非自动的调节算法进行调整;
利用调整后的相机拍摄得到大气光照值归一化后的第二RGB图像。
4.根据权利要求1或3所述的大气能见度测量的方法,其特征在于,所述大气光照值与标准值进行比较包括:
若大气光照高于标准值,曝光量调节值为负;
若大气光照低于标准值,曝光量调节值为正。
5.根据权利要求1所述的大气能见度测量的方法,其特征在于,所述根据大气光照值、第二暗通道图像的暗通道值计算第二暗通道图像中物体的透射率包括:
去除第二暗通道图像中的天空背景像素;
采用图像分割方法分割出第二暗通道图像内不同的物体;
选取一个或者多个物体为研究对象,通过计算得到研究对象的透射率;所述研究对象与所述相机间的距离采用相机矩阵测量获得,并根据相机矩阵测量得到的距离得到透射率拟合曲线;基于所述透射率拟合曲线得到研究对象的透射率。
7.根据权利要求1所述的大气能见度测量的方法,其特征在于,所述基于第二暗通道图像中物体的透射率,得到第二暗通道图像的能见度值包括:
根据第二暗通道图像中物体的透射率,进行拟合关系计算;
根据计算得到的拟合关系,得到第二暗通道图像的能见度值。
8.根据权利要求7所述的大气能见度测量的方法,其特征在于,当选取的研究对象为一个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值,包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像的能见度值:
V=a*tc+b
其中,a和b为拟合参数,由数据拟合获取,V为得到的第二暗通道图像的能见度值;
当选取的研究对象为多个物体时,所述得到第二暗通道图像的能见度值,包括:
基于下述透射率和能见度之间的拟合函数得到所述第二暗通道图像中每一物体所对应区域的能见度值:
Vi=a*ti+b
其中,a和b为拟合参数,Vi为第i个物体所对应区域的能见度值,ti为第i个物体的透射率;
对所有物体所对应区域的能见度值Vi求平均得到所述第二暗通道图像能见度值V。
9.一种大气能见度测量系统,其特征在于,包括:相机、处理器、显示器;
相机,用于获取包括天空背景图像且分辨率为1440*1080的第一RGB图像,以及用于获取大气光照值恒定的第二RGB图像;处理器,用于对得到的第一/第二RGB图像进行处理,得到能见度值;
显示器,用于显示得到的最终能见度值。
10.根据权利要求9所述的一种大气能见度测量系统,其特征在于,所述处理器包括:暗通道提取模块、大气光照模块、能见度计算模块;
所述暗通道提取模块,用于对获取的第一RGB图像进行暗通道提取得到第一暗通道图像;以及用于对第二RGB图像进行暗通道提取得到第二暗通道图像;
所述大气光照模块,用于根据得到的第一暗通道图像得到大气光照值;所述大气光照值用于调整相机的曝光量以得到大气光照值恒定的第二RGB图像;
所述能见度计算模块,用于根据第二暗通道值、大气光照值进行计算得到第二暗通道图像的透射率,再根据第二暗通道图像的透射率得到第二暗通道图像的能见度。
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CN202310072104.2A CN115963087A (zh) | 2023-01-28 | 2023-01-28 | 一种大气能见度测量的方法及系统 |
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