[实用新型]一种垂直式机动车尾气不透光度监测装置

说明书

本实用新型公开了一种垂直式机动车尾气不透光度监测装置，包括：检测主机、至少两个线光源、车牌抓拍摄像机、车尾视频录像机、工控机，所述检测主机、线光源、摄像单元均位于道路上方，所述线光源交叉斜向下发出光源照射在路面上形成高亮条带作为检测区域，所述工控机在所述车辆经过时控制所述车牌抓拍摄像机及车尾视频录像机分别进行车牌拍照及车尾录像；从所述检测区域反射的检测光源进入检测主机转换成图像数据发送给所述工控机，工控机对图像的不透光度进行识别输出判定结果，同时将结果与拍摄的照片、视频上传。本装置在计算出尾气不透光度的同时，可有效判定是否为黑烟，提高黑烟识别的准确率，降低误判率。

技术领域

本实用新型属于机动车尾气遥测领域，特别涉及一种垂直式机动车尾气不透光度监测装置。

背景技术

随着人们对大气环境要求日益提高，作为大气污染重要来源之一的机动车尾气排放也越来越受重视，而对于黑烟车的监控和管制已经成为机动车排放监管任务的重心之一。目前对黑烟车的监管手段有以下几个方面：

1)行人举报：

通过市民在路上直接拍摄的黑烟车视频或图片进行取证，但是由于车辆在行驶过程中，人为拍摄的效果不佳，且较难获得车牌信息，有较大偶然性，执行效率较低。

2)视频监控：

通过视频监控抓拍或录像，数据上传到后台，继而采用人工审核或图像识别、模式训练进行黑烟车的甄别等方法，提取监控视频或图像中的黑烟车；人工审核费时费力，效率不高，而通过图像识别或模式训练算法自动甄别，可在一定程度上提高黑烟车筛查效率，但由于背景差异过大，算法方面还存在局限性，有较高的误判率，且基本不能夜间工作。

3)激光遥感：

采用激光遥测技术对车辆的尾气不透光烟度进行测量，具有较高的精度和准确性，但目前水平光路的仪器暂不能解决多车并行的问题，而垂直光路的仪器需要地面安装反光材料，维护较困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种垂直式机动车尾气不透光度监测装置，本装置结合光学遥感手段及机器学习算法，在计算出尾气不透光度的同时，可有效判定是否为黑烟，提高黑烟识别的准确率，降低误判，且装置不需要在地面设置反光装置，可昼夜连续工作。

实现本实用新型的技术方案是，一种垂直式机动车尾气不透光度监测装置，所述装置包括：检测主机、至少两个线光源、车牌抓拍摄像机、车尾视频录像机、工控机，其中，所述检测主机、线光源、摄像单元均位于道路上方，所述线光源交叉斜向下发出光源照射在路面上形成高亮条带作为检测区域，所述工控机在所述车辆经过时控制所述车牌抓拍摄像机及车尾视频录像机分别进行车牌拍照及车尾录像，并将拍摄的照片及视频发送给所述工控机；

从所述检测区域反射的检测光源进入检测主机转换成图像数据发送给所述工控机，所述工控机接收该图像数据，并对图像的不透光度进行识别输出判定结果，同时将该结果与该车辆经过拍摄的照片、视频进行匹配后存储或上传。

进一步地，所述工控机对所述图像数据的判定过程如下：

采用高斯拟合方法对传送的图片数据进行初步判定，识别出大部分无烟或异常数据；

对收集的大量不透光度图片样本，进行机器学习模型训练，通过输入训练好的模型参数对发送的图片进行分类。

进一步地，所述检测主机包括：从上往下依次设置的面阵探测器、滤波片、成像透镜，从所述检测区域发出的检测光源通过所述成像透镜聚焦并经所述滤波片滤波后进入面阵探测器，所述面阵探测器将接收的光源图像数据以设定的工作频率传输给所述工控机。

进一步地，所述线光源为两个高亮LED线光源，并固定于所述检测主机下端面两侧，两个所述LED光源照射在路面向上反射的检测光源从两个线光源之间的空档进入检测主机的成像透镜。