一種隧道亮度檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種亮度檢測方法，特別涉及一種隧道內的亮度檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，我國的高速公路建設事業步入了一個空前發展的歷史時期，高速公路隧道也被廣泛應用于地理條件惡劣地區，能有效地縮短里程、節省時間、減少用地、提高運輸效率。隧道照明不同于一般的道路照明，有著特殊性和重要性，既要考慮運營成本又要考慮駕駛的安全性和舒適性。因此，為避免對隧道照明的安全和節能產生負面影響，不能一成不變地按照現行的方法去設計檢測和控制方案，需結合新技術和新要求營造一個安全、舒適、節能的隧道光環境。入口段照明是隧道其他部分照明的基礎，是整個隧道照明的重點。由于駕駛員在接近隧道口時具有的特殊的視覺特性，即白天當汽車駛入駛出隧道的過程中，若隧道亮度過低，駕駛員要進行視覺調整，就會出現“黑洞效應”和“白洞效應”，從而影響了駕駛員駕駛的安全性和舒適性，若隧道亮度較高將會增加運營成本。因此，需要在安全舒適和節能之間尋求一個平衡。
【發明內容】
[0003]發明目的:針對上述現有技術，提出一種隧道亮度檢測系統，能夠快速準確的檢測隧道內的亮度。
[0004]技術方案:一種隧道亮度檢測系統，包括分別安裝在隧道入口段、過渡段、中間段以及出口段的檢測模塊，還包括上位機；所述檢測模塊均包括圖像傳感器、嵌入式處理器、數據存儲器以及無線發射模塊；所述圖像傳感器用于采集相應隧道段內的圖像并存儲在所述數據存儲器中；所述嵌入式處理器用于控制所述圖像傳感器，并根據所述數據存儲器中圖像計算相應隧道段內的亮度值；所述亮度值通過無線發射模塊發送至上位機。
[0005]進一步的，所述隧道入口段和出口段分別設有三個檢測模塊。
[0006]進一步的，所述隧道入口段和出口段分別設有7個檢測模塊，所述7個模塊安裝點分別為路面中心、左1/4路面、左路緣、右1/4路面、右路緣，以及在墻腳以上1米到2米的兩側地方。
[0007]進一步的，所述圖像輸入設備包括鏡頭、CMOS傳感器、Α/D轉換器以及DSP處理器；所述鏡頭與CMOS傳感器封裝在一起，其輸出端連接到Α/D轉換器，所述攝像頭拍攝的圖像經采樣、量化處理后經DSP處理器做圖像增強、濾波及邊緣提取處理后輸入到數據存儲器中。
[0008]進一步的，所述檢測模塊還包括連接嵌入式處理器的顯示屏，用于實時顯示隧道當前檢測位置的亮度值。
[0009]有益效果:本發明的一種隧道亮度檢測系統，應用圖像傳感器采集各段隧道內的圖像，利用嵌入式處理器對圖像進行分析處理，計算得出圖像灰度與亮度的對應關系，從而實現準確、快速地檢測亮度，并且能顯示和上傳數據，為隧道照明控制中心提供實時洞內外亮度值，用于計算和反饋各路段的光環境。
【附圖說明】
[0010]圖1為一種隧道亮度檢測系統框圖；
[0011]圖2為實施例2隧道進入口檢測模塊分布圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。
[0013]隧道照明分為入口段照明、過渡段照明、中間段照明和出口段照明。其中對入口段照明相對于其他區段要求更加嚴格，要求亮度從明亮的光環境逐漸降低至較低的水平。白天隧道入口段照明的亮度計算要根據洞外亮度、設計車速、視場和隧道長度等因素確定。亮度檢測單元在太陽光直射和背光情況下，亮度數據的差距巨大。若隧道口的亮度檢測單元只采集單一位置的亮度值，當設備故障、或通信中斷時，將無法使用光強模式控制，另外單一檢測單元其值的濾波偏大，容易造成頻繁開關燈組操作。
[0014]如圖1所示，一種隧道亮度檢測系統，包括分別安裝在隧道入口段、過渡段、中間段以及出口段的檢測模塊，還包括上位機。檢測模塊均包括圖像傳感器、嵌入式處理器、數據存儲器、顯示屏以及無線發射模塊。圖像傳感器用于采集相應隧道段內的圖像并存儲在數據存儲器中。嵌入式處理器用于控制圖像傳感器，并根據數據存儲器中圖像計算相應隧道段內的亮度值。亮度值通過無線發射模塊發送至上位機。顯示屏連接檢測模塊中的嵌入式處理器，用于實時顯示隧道當前檢測位置的亮度值。其中，嵌入式處理器采用型號為STM32F103ZET6處理器，圖像傳感器采用型號為0V7670 CMOS圖像傳感器。
[0015]在本實施例中，隧道入口段和出口段分別設有三個檢測模塊，分別設置在隧道左路緣、路面中間以及右路緣。這樣可以減少照明的控制對單一亮度檢測單元的高度依賴，此處采用區域亮度數據的均值，避免隧道口外場設備背光時，采集值過低而引起隧道口照明不足等異常情況的出現。
[0016]其中，圖像輸入設備包括鏡頭、CMOS傳感器、A/D轉換器以及DSP處理器。鏡頭與CMOS傳感器封裝在一起，其輸出端連接到Α/D轉換器，攝像頭拍攝的圖像經采樣、量化處理后經DSP處理器做圖像增強、濾波及邊緣提取處理后輸入到數據存儲器中。嵌入式微處理器根據圖像亮度計算方法計算該圖片的亮度值，并根據同一隧道段內的多個檢測模塊得到的亮度值取均值，得到更接近實際亮度的亮度值。不同隧道端的亮度值還通檢測模塊中的無線發射模塊連到上位機，該上位機系統能夠根據反饋的不同隧道段的亮度值控制隧道內的照明亮度，使得隧道整體亮度均衡。
[0017]實施例2:與實施例1的區別僅在于，在本實施例中，隧道入口段和出口段分別設有7個檢測模塊，分別設置在隧道左路緣、路面中間以及右路緣。如圖2所示，7個模塊安裝點分別為路面中心、左1/4路面、左路緣、右1/4路面、右路緣，共5個點。在墻腳以上1米到2米的地方上，補測一點作為背景亮度參考。測試時，同一時刻從兩隧道口同時向中間測，每一測點讀取3次數據求其平均值，然后求出該區域內的照度平均值，即為路面的平均亮度值。
[0018]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種隧道亮度檢測系統，其特征在于:包括分別安裝在隧道入口段、過渡段、中間段以及出口段的檢測模塊，還包括上位機；所述檢測模塊均包括圖像傳感器、嵌入式處理器、數據存儲器以及無線發射模塊；所述圖像傳感器用于采集相應隧道段內的圖像并存儲在所述數據存儲器中；所述嵌入式處理器用于控制所述圖像傳感器，并根據所述數據存儲器中圖像計算相應隧道段內的亮度值；所述亮度值通過無線發射模塊發送至上位機。2.根據權利要求1所述的一種隧道亮度檢測系統，其特征在于:所述隧道入口段和出口段分別設有三個檢測模塊。3.根據權利要求1所述的一種隧道亮度檢測系統，其特征在于:所述隧道入口段和出口段分別設有7個檢測模塊，所述7個模塊安裝點分別為路面中心、左1/4路面、左路緣、右1/4路面、右路緣，以及在墻腳以上1米到2米的兩側地方。4.根據權利要求1所述的一種隧道亮度檢測系統，其特征在于:所述圖像輸入設備包括鏡頭、CMOS傳感器、A/D轉換器以及DSP處理器；所述鏡頭與CMOS傳感器封裝在一起，其輸出端連接到Α/D轉換器，所述攝像頭拍攝的圖像經采樣、量化處理后經DSP處理器做圖像增強、濾波及邊緣提取處理后輸入到數據存儲器中。5.根據權利要求1所述的一種隧道亮度檢測系統，其特征在于:所述檢測模塊還包括連接嵌入式處理器的顯示屏，用于實時顯示隧道當前檢測位置的亮度值。
【專利摘要】本發明公開了一種隧道亮度檢測系統，包括分別安裝在隧道入口段、過渡段、中間段以及出口段的檢測模塊，還包括上位機。檢測模塊均包括圖像傳感器、嵌入式處理器、數據存儲器以及無線發射模塊；圖像傳感器用于采集相應隧道段內的圖像并存儲在數據存儲器中；嵌入式處理器用于控制所述圖像傳感器，并根據數據存儲器中圖像計算相應隧道段內的亮度值；亮度值通過無線發射模塊發送至上位機。應用圖像傳感器采集場景圖像，利用嵌入式處理器對圖像進行分析處理，通過亮度檢測算法得出圖像灰度與亮度的對應關系，從而實現準確、快速地檢測亮度，并且能顯示和上傳數據，為隧道照明控制中心提供實時洞內外亮度值，用于計算和反饋各路段的光環境。
【IPC分類】G01J1/42
【公開號】CN105466556
【申請號】CN201410456666
【發明人】趙志勇
【申請人】南京寶德照明器材安裝有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月9日