[发明专利]一种基于道路图像的路面湿滑检测方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机视觉领域，具体涉及一种基于高等级公路图像的公路湿滑检测方法。

背景技术

公路的发展使得人们出行更加便捷，同时也有力推动了我国经济建设快步前进，然而随着公路系统规模的迅速扩大，公路养护的要求也不断提升。当前，国内大部分公路系统在路况监测、公路数据采集和使用性能评价等方面的技术和手段还远远落后于公路特别是高速公路管理需求，一定程度上已经成为限制我国公路管理水平的进一步发展的瓶颈。

目前，对于公路湿滑检测尚无智能的视频分析及管理平台。对于公路系统的路况监控，仍需要对各路图像进行人工的查看与判断，费时费力，工作量大，且极易造成疏漏。这种对公路视频监控的人工查看方式和手段已远远落后于公路发展需求，一定程度上制约了公路监控的有效管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是公路湿滑自动检测，该技术可以使得公路天气情况达到实时监测，大大减少了人力检测的投入，降低公路的养护运营成本，提高公路的运营服务与安全水平。方便交通管理部门掌握公路状况，并根据实时情况及时调度指挥，提高现有公路的有效管理能力，从而逐步提高交通部门的管理和应急能力。

为了实现公路湿滑检测的目的，本发明采用技术方案为：

一种基于道路图像的路面湿滑检测方法，采集高等级公路的监控视频图像对公路湿滑状况进行检测处理，包括以下步骤：

(1)提取公路图像：

使用定点采集的图像序列中的相邻两帧作差分运算，二值化后经腐蚀、膨胀操作，提取运动车辆轨迹，叠加车辆轨迹提取的公路图像I_r；

(2)计算公路图像反光度和锐度：

A.计算公路图像I_r反光度：对于提取的公路图像，由上至下平均分成n个区域，R_i为从上到下第i(i＝1,2,3......n-1,n)个区域，对于每个区域R_i计算其灰度均值作为其平均亮度A_i；图像上方n/2区域平均亮度值之和为Ω_up，图像下方n/2区域平均亮度值之和为Ω_down，反光度Ψ＝Ω_up-Ω_down；

B.计算公路图像I_r平均锐度：首先计算公路图像I_r的梯度图像I_g，对于I_g中任意一点G_p，计算其八邻域每个点的值与距离的乘积，然后累加作为点G_p的锐度值，最后对整幅图像锐度值累加后做算术平均，得到平均锐度；

(3)公路湿滑评估:

由以上步骤获得的公路图像的反光度及平均锐度估算公路湿滑程度值；反光度越大公路湿滑的可能性越大；锐度越小，公路湿滑可能性越大，设α和β分别是反光度Ψ和平均锐度Φ的权值，根据下列公式计算公路湿滑程度值：

Γ＝α×Ψ-β×Φ

比较阈值，得出公路湿滑或干燥的检测结果；输出检测结果。

这样，评估公路湿滑程度以反光度和锐度之间的相互关系来衡量，定义反光度得分为反光度与反光度权重的乘积，反光度得分值越大则表明路面湿滑程度越大；定义锐度得分为锐度值与锐度权重的乘积，图像锐度得分值越小则表明路面湿滑程度越大；湿滑程度得分定义为反光度得分减去锐度得分，通过湿滑程度得分与阈值相比较判断得出公路是否湿滑，并通过后续手段输出检测结果或输出报警提示。

采用本发明基于道路图像的路面湿滑检测方法，能够实时地对公路，尤其是高等级公路，运行中出现的路面湿滑情况进行自动识别，该技术可有效降低公路的养护运营成本，提高公路的运营服务与安全水平，减少人工判断的投入、提高工作效率。

附图说明

图1公路监控画面图像

图2提取的公路图像

图3方法流程图示说明

具体实施方式

为便于对本发明的细节作更为清楚的介绍，对本发明主要步骤详述如下：