[发明专利]全天候监测长江山区河段能见度的装置、系统和方法

权利要求书

1.一种全天候监测长江山区河段能见度的装置，其特征在于：它包括在航标船上相对设置的日夜两用型摄像机和目标板，日夜两用型摄像机将采集到的包含目标板的图像传输给航标船自带的工控机，温湿度传感器采集实时的温度和湿度信息发送给所述的工控机；

所述日夜两用型摄像机自带红外光源，镜头与CCD之间设有可移动的红外滤光镜和全光谱光学玻璃，红外滤光镜和全光谱光学玻璃的移入和移出通过摄像机控制电路控制，摄像机控制电路通过光敏传感器采集到的数据判断是白天还是夜晚，从而相应控制移入全光谱光学玻璃或红外滤光镜、以及关闭或打开红外光源，同时控制电路将判断结果发送至航标船自带的工控机；

工控机依据白天或夜晚采用对应的标准进行数据处理、计算能见度。

2.根据权利要求1所述的全天候监测长江山区河段能见度的装置，其特征在于：所述的目标板由黑白两色构成。

3.根据权利要求1所述的全天候监测长江山区河段能见度的装置，其特征在于：所述的光敏传感器与摄像机控制电路之间设有延时电路。

4.根据权利要求1所述的全天候监测长江山区河段能见度的装置，其特征在于：所述的工控机的输出端与显示屏和/或报警装置连接。

5.根据权利要求1所述的全天候监测长江山区河段能见度的装置，其特征在于：所述的工控机与长江航务部门的监控中心通信。

6.一种利用权利要求1所述的全天候监测长江山区河段能见度的装置实现的全天候监测长江山区河段能见度的系统，其特征在于：它包括：

模式切换单元，用于根据控制电路的判断结果及当时的时间点切换白天或夜晚；

图像能见度对比标准的标定单元，用于对于夜晚和白天两种模式，分别将能见度匹配日夜两用型摄像机测得的目标区域的亮度对比度，利用拟合的方法得到两者的函数关系；其中白天模式下采用可见光，夜晚模式下采用红外线；

图片数据处理单元，用于将日夜两用型摄像机采集的图像保存为固定格式的图片，并顺序编号；

目标区域识别单元，用于将处理好的固定格式的图片，利用图像分割法，得到目标板在图片中的区域，作为目标区域，计算目标区域的像素在整幅图像像素坐标系中的坐标范围；

目标区域亮度对比度特征值提取单元，用于将目标区域分色块的亮度值转化为灰度值，并分别求取各色块灰度值的平均值，最终得到目标区域的亮度对比度；

能见度计算单元，用于将得到的当前的目标区域的亮度对比度代入图像能见度对比标准中，计算得到当前的能见度值V；

评价单元，用于利用D-S证据理论，将测得的能见度、当前的环境温度和当前的湿度分别作为证据，计算得到信任度最大的能见度分布区间。

7.根据权利要求6所述的全天候监测长江山区河段能见度的系统，其特征在于：还包括报警单元，用于根据评价单元得到的能见度可信度最大的区间，根据长江航道部门制定的雾情划分标准，按照以下标准进行报警：

当V>1000时，不做报警；

当1000>V>500时，做中雾报警；

当V<500时，做大雾报警。

8.根据权利要求6所述的全天候监测长江山区河段能见度的系统，其特征在于：还包括能见度记录单元，用于将得到的能见度值根据图片的编号存入对应的数据库表的对应行中。