[发明专利]基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法

说明书

本发明涉及一种基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法。基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法，包括如下步骤：步骤1)，在车辆经过时，摄像头摄取彩色图片；步骤2)，使用区域识别算法，在图案中识别选取有用区域，包括反射板测量区域和参考补偿区域；步骤3)，区域检测算法结合区域生长算法准确识别出黑烟有效区域；步骤4)，计算车辆黑烟的不透光度；步骤5)，当不透光度计算超出不合格限时，保存黑烟图片。本发明的目的在于提供一种基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法，可以进行有效的遥测，结构简单且调节方便；能够对行驶过程中的车辆排放的黑烟情况，正确测量不透光烟度并拍取黑烟图片，作为执法依据。

技术领域

本发明涉及一种基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法。

背景技术

近年来，黑烟车的污染一直是机动车环保的重点和难点，大量的黑烟对人体的呼吸系统和免疫系统造成了严重的危害，机动车尾气污染的诱变和致癌效应研究一直是国内外相关研究的热点之一。然而机动车黑烟排放现象比较多见，特别是柴油车在在起步、加速、上坡、超载等阶段比较容易发生，严重影响城市形象。黑烟的排放主要来自柴油车，这些“黑烟”是化石燃料燃烧产物，其表面会吸附多环芳烃、重金属等污染物，2012年国际卫生组织已证实并公布柴油车排放的颗粒物是强致癌物。一辆重型柴油车排放的污染物相当于500辆小型轿车的排放量，因此对高污染黑烟车的查处是重点，对于监管机动车污染具有非常重要的意义。

目前，现有柴油车排放的黑烟不透光检测方法有以下两种，

1)透射式烟度计，采用测量抽取黑烟车尾气到分析单元，然后通过光强衰减进行测量车辆黑烟；透射式烟度计需要在车辆排气孔抽取尾气才能进行测量，使用场合受到限制；

2)遥测式不透光烟度，通过多束激光出射到检测器，车辆驶过排出的黑烟遮挡激光，检测器测量到光强衰减来计算不透光度；遥测式大功率激光器，多路检测器，复杂的光学结构，不便于调试维护；且执法无法保存被测时的图片，缺少执法依据。

基于上述现有技术的不足之处，需对测量黑烟车不透光度的方法进行改进。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法，可以进行有效的遥测，结构简单且调节方便；能够对行驶过程中的车辆排放的黑烟情况，正确测量不透光烟度并拍取黑烟图片，作为执法依据。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

基于摄像头灰度测量黑烟车不透光度的方法，包括如下步骤：

步骤1)，在车辆经过时，处于道路一侧的补光光源照射在处于道路另一侧的测量反射板上，并由与补光光源同侧的摄像头摄取彩色图片；

步骤2)，使用区域识别算法，在图案中识别选取有用区域，包括反射板测量区域和参考补偿区域；此处所指的反射板测量区域为柴油车尾气黑烟不透光度的测量区域，参考补偿区域为外界光干扰补偿区域，在反射板上且无汽车尾气黑烟的区域；

步骤3)，通过计算摄像头获取车辆黑烟在反射板测量区域内的图片灰度值，由区域检测算法结合区域生长算法准确识别出黑烟有效区域；

步骤4)，计算车辆黑烟的不透光度；根据反射板测量区域内的灰度值A，然后与该区域没有黑烟时灰度值C相减，得到两个灰度值差(C-A)；为测量所需要的值，然后根据校准值K和B，计算出不透光度值Y，根据公式Y＝K(C-A)+B；

步骤5)，当不透光度计算超出不合格限时，保存黑烟图片。

作为优选，所述步骤2)中的使用区域识别算法；是使用sobel算子检测出边界，边界内部即为所需区域，根据边界坐标自动识别选取有用区域。