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基于视频的路况能见度检测系统的设计与实现?周庆逵陈钊正陈启美（南京大学电子科学与工程系南京 210093）摘要：能见度涉及高速公路的安全行车，现有气象能见度仪本身样本空间受限，且价格十分昂贵而难以沿途布设，不能真实反映路段的能见度及其分布。为此，提出了基于路况监控视频的能见度检测系统的设计方案，阐述了视频能见度检测的基本原理，给出系统的总体框架，重点研究了能见度检测模块的实现：通过带有距离信息的目标图像块的选取、图像块的匹配、边缘特征的提取，空间亮度对比的计算、曲线拟合得到能见度信息。系统已在江苏省高速公路宁通、宁常路段试用，系统运行良好，检测结果与人眼观察误差符合国际规定(+10%)，并具有较好的鲁棒性。关键字：能见度检测；模式识别；图像处理；边缘检测；曲线拟合中图分类号：TP391.41文献标识：AVisibility detection system based on road monitoring cameraZhou QingkuiChen ZhaozhengChen Qimei(Department of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093)Abstract: Visibility is an important factor in the highway traffic. The meteorological visibility sensors used to detectfog and poor visibility are too expensive to set up along whole sections of road to reflect the true situation of roadautomates. Base on the principle of visibility detection, a realization approach is presented to measure atmosphericvisibility based on traffic video-surveillance system. The system integrates target image block selected, SAD, edgedetection base on Wavelet Transformation, targets’ contrast computation and curve fitting to get visibility distance.The system has been successfully applied in NingTong, NingChang road section of Jiangsu Province highway system,the results of detection are uniform to human perception (+10%) and meteorological sensors, and have goodrobustness.Key words: visibility detection; pattern recognition; image processing; edge detection; curve fitting?基金项目：江苏省重大交通科研项目(07X06)0引言C?? C0 e? kd(2)能见度是一个对高速公路行车安全有重要影响的气象因素。目前，我国高速路网已逐步形成，若使用传统的激光能见度仪对高速公路进行全程覆盖将耗资巨大，同时存在对团雾检测精度不高、维护复杂等缺点。为此，本文在高速公路联网视频监控系统已初具规模的基础上提出在各路段设置基于路况视频的能见度检测服务器，对路况视频进行分析处理得到能见度值后发布。视频能见度检测方法将图像分析和人工智能技C是目标物的视亮度对比，C0是其固有亮度对比。CIE通过长期观测实践给出 C与 C0的比值ε等于临界值 0.05时，距离 d即为当前的能见度值 Vmet。1 3(3)k k视频图像中像素之间亮度差是空间亮度对比在图像中的反映，Jourlin和 Pinoli的研究结果[5]表明视频图像 f中像素 x和 x1之间的亮度差与空间亮度对比的关系如式 4所示，M是图像亮度范围中的最大亮度值。术与传统的大气光学分析结合起来，通过对视频图像的分析处理，建立图像与真实场景之间的关系，通过测量图像特征的变化情况，间接计算出气象能见度的Cx, x1??M | f ( x)?? f ( x1 ) |M?? min( f ( x)