[发明专利]基于数字摄像法的能见度测量系统及方法

权利要求书

1.基于数字摄像法的能见度测量系统，其包括：

支撑装置，其利用万向节承载数字摄像单元，所述万向节方向确定后不再变动，万向节底部与安装平台连接，

数字摄像单元，其用于拍摄选定的目标物并将所拍摄的目标物图像输出到图像处理单元，其中，所述目标物包括作为白天检测2个或2个以上的目标黑体和作为夜晚检测的2个目标光源；所述2个目标光源是2个独立的LED点阵列发光板；

图像处理单元，其对由上述数字摄像单元的拍摄而得到的目标物图像使用目标定位算法来精确定位目标物，提取该目标物的亮度值并输出到能见度计算单元；

能见度计算单元，其根据由上述图像处理单元提取的上述目标物图像的亮度值，使用双亮度差对比公式，计算能见度值，并且求出上述目标物各方向能见度值的算术平均值作为当前能见度；

控制单元，包括数字摄像单元控制器，其对数字摄像单元的镜头变倍大/小、聚焦远/近、光圈开/关进行控制；

网络连接单元，包括与图像处理单元连接的串口服务器，其作为通讯接口转换器；及，计算机；及，路由器，负责搭建连接图像处理单元和计算机的局域网；

设备保护单元，包括室外设备防护装置，该室外设备防护装置具有多层密封绝热结构，容纳需室外工作的设备且对其进行温湿度保护。

2.如权利要求1所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

所述数字摄像单元还包括PWM转换模块，使用所述PWM转换模块控制所述LED点阵列发光板中所有LED的整体亮度。

3.如权利要求1所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

所述数字摄像单元还包括PWM转换模块，使用所述PWM转换模块分别控制每个LED的亮度。

4.如权利要求3所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

所述PWM转换模块包括选路子模块，所述选路子模块用于选择特定的LED，从而控制被选择的LED的亮度。

5.如权利要求2-4中任一项所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

所述PWM转换模块还包括亮度比例调节子模块，所述亮度比例调节子模块用于调节其中一个LED点阵列发光板的整体亮度，以使其与另一个LED点阵列发光板的整体亮度相等或成比例。

6.如权利要求5所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

被调节的LED点阵列发光板的整体亮度是经过柔光板之后的整体亮度，或者是经过柔光板之前的整体亮度。

7.如权利要求1所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

所述数字摄像单元还包括2个柔光板，每个柔光板置于对应的LED点阵列发光板之前，将每个LED点阵列发光板发出的光源转化为亮度均匀的面光源。

8.如权利要求1所述的基于数字摄像法的能见度测量系统，其特征在于，

每个LED点阵列发光板均被放置于一个长方体内深度方向的后二分之一中的任意位置。

9.一种利用权利要求1所述的基于数字摄像法的能见度测量系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、搭建目标物；利用万向节承载数字摄像单元，所述万向节方向确定后不再变动，万向节底部与安装平台连接，可左右旋转，万向节侧面可调工业相机至抬头或低头，万向节顶部与恒温摄像机罩底部连接，可调节工业相机的前后位置，其中，所述目标物包括作为白天检测2个或2个以上的目标黑体和作为夜晚检测的2个目标光源；所述2个目标光源是2个独立的LED点阵列发光板；

二、数字摄像单元间隔N分钟拍摄选定的目标物，并将包括目标物的图像传送给图像处理单元；

三、通过网络远程登录的方式，利用计算机操作数字摄像单元控制器对镜头变倍大/小、聚焦远/近、光圈开/关进行调整，使得目标物的成像达到最佳效果；

四、对目标物及其周围的参照物进行标定：使用目标定位算法来精确定位上述目标物图像的目标物并提取该目标物的亮度值；

五、根据能见度计算公式求出大气能见度：通过双目标双亮度差对比算法

计算上述目标物的各方向能见度值，并求出该各方向能见度值的算术平均

均值作为当前能见度值。