專利名稱：一種基于圖像灰度直方圖的霧天檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理和交通視頻檢測領(lǐng)域，是一種基于圖像灰度直方圖的霧天檢測方法，主要應(yīng)用于城市交通或高速公路的霧天檢測。

背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)，道路交通的重要性不言而喻，而在交通領(lǐng)域，可以說低能見度的大霧，尤其是局部地區(qū)存在或突發(fā)的“團(tuán)霧”現(xiàn)象，是引發(fā)“追尾”等大規(guī)模交通事故的罪魁禍?zhǔn)?。目前在霧的檢測方面的技術(shù)非常缺乏，很多情況下只有發(fā)生了交通事故，相關(guān)的路段才會(huì)被發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了大霧。
當(dāng)前檢測霧天的方法主要如下 在一定季節(jié)天氣情況下，用人力、車輛巡邏； 專門安裝監(jiān)測站，主要是通過安裝先進(jìn)的光學(xué)裝置，通過接收并測量散射光束的強(qiáng)度，來準(zhǔn)確測量出目前高速公路上的空氣能見度，判斷是否有大霧發(fā)生。但是目前，像這樣一套設(shè)置可能需要十幾萬元，要在高速公路上密集的布置觀測站，來捕捉四處出沒的團(tuán)霧，顯然太過昂貴。
雙目檢測方法，利用雙目視差，將雙目拍攝的圖像恢復(fù)到三維立體效果，直接計(jì)算能見距離，從而判斷能見度和道路的安全系數(shù)。但是這樣的方法，需要一開始對(duì)于整個(gè)雙目測量程序進(jìn)行標(biāo)定，需要測量出雙目攝像設(shè)備的安裝角度、高度，攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)如焦距，而且標(biāo)定完成后得到的標(biāo)定數(shù)據(jù)，也只能用于對(duì)應(yīng)的設(shè)備和場景，若是其他雙目攝像獲得的圖像則需要重新標(biāo)定，因此安裝、標(biāo)定都比較麻煩，運(yùn)算也較為復(fù)雜，同時(shí)成本也偏高。
單目檢測方法，主要方法和雙目類似，通過為每個(gè)固定攝像頭現(xiàn)場標(biāo)定，再通過攝像得到的圖像中對(duì)比度的關(guān)系，計(jì)算能見距離。同樣，也需要測量出攝像機(jī)安裝高度、角度等，需要知道攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)，而且需要現(xiàn)場測量距離，并標(biāo)定，安裝過程繁瑣，獲得的標(biāo)定數(shù)據(jù)也只能用于對(duì)應(yīng)的設(shè)備和場景。
目前，還沒有直接利用灰度直方圖來判斷圖像是否為霧天，并檢測出霧天等級(jí)的方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種基于圖像灰度直方圖的霧天檢測方法，首次利用了圖像的灰度直方圖進(jìn)行霧天檢測，區(qū)分出非霧天、小霧天和大霧天三個(gè)天氣等級(jí)，解決了現(xiàn)代交通領(lǐng)域，道路交通，尤其是高速公路上霧天檢測難的問題。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 步驟1、初始化，讀入道路交通圖像或者視頻，獲取圖像信息，利用圖像處理技術(shù)，統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并求出圖像素點(diǎn)總數(shù)num，接著獲取圖像的灰度直方圖； 步驟2、根據(jù)灰度直方圖中各個(gè)灰度與像素點(diǎn)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)獲取的直方圖進(jìn)行初步分析判斷，將圖像分為霧天、非霧天，并加以標(biāo)記 2.1)由獲取的灰度直方圖，計(jì)算像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a1的灰度值的數(shù)目bm，其中a1為百分比系數(shù)，a1取0.01％～0.06％， 2.2)比較bm與閾值T1，若bm＞T1，標(biāo)記為霧天，否則標(biāo)記為非霧天，其中T1取值范圍50～120； 步驟3、對(duì)初步標(biāo)記為非霧天的圖像進(jìn)一步分析 3.1)若圖像被標(biāo)記為非霧天，分析其灰度直方圖，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a2的最大灰度值d1，其中num為步驟1中求出的圖像像素點(diǎn)總數(shù)，a2取值范圍0.006％～0.03％， 3.2)若d1＞50，求出對(duì)應(yīng)灰度值在d1-e1到d1-e2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)c1，其中e1范圍30～50，e2范圍0～10， 3.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a3的最大灰度值d2，其中a3范圍0.01％～0.05％， 3.4)若d2＞60，在灰度值d2-e3到d2-e4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a4的灰度值的數(shù)目b1，其中e3范圍30～60，e4范圍0～10，a4為百分比系數(shù)，a4范圍0.1％～0.4％， 3.5)若同時(shí)滿足c1/num＞T2且b1＞T3，標(biāo)記為霧天，否則仍標(biāo)記為非霧天，其中T2、T3為閾值，T2范圍0.1～0.3，T3范圍15～30； 步驟4、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，再次分析 4.1)若圖像被標(biāo)記為霧天，尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a5的最小灰度值d3和最大灰度值d4，其中a5范圍0.5％～2％， 4.2)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a6的灰度值的數(shù)目b2，a6取值范圍0.5％～2％， 4.3)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a7的灰度值的數(shù)目b3，a7取值范圍0.1％～0.4％， 4.4)若以上數(shù)據(jù)同時(shí)滿足d4-d3＞T4、b2＞T5且b3＞T6這三個(gè)條件，則標(biāo)記圖像為非霧天，否則仍標(biāo)記為霧天，其中T4、T5、T6為閾值，且T4范圍為50～150，T5、T6范圍均為10～40； 步驟5、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，檢測區(qū)分出小霧、大霧天氣 5.1)前4步完成后，若圖像被標(biāo)記為霧天，在灰度直方圖中，尋找像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw1的最大灰度值dw1，其中num為步驟1中求出的原圖像素點(diǎn)總數(shù)，aw1取值范圍為0.005％～0.02％， 5.2)求出對(duì)應(yīng)灰度值在dw1-ew1到dw2-ew2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)cw1，其中ew1范圍30～50，ew2范圍0～10， 5.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw2的最大灰度值dw2，其中aw2范圍0.005％～0.02％， 5.4)在灰度直方圖灰度值dw2-ew3到dw2-ew4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw3的灰度值的數(shù)目bw1，其中ew3范圍30～50，ew4范圍0～10，aw3取值范圍0.1％～0.8％， 5.5)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw4的最小灰度值dw3和最大灰度值dw4，取bw2＝dw3-dw4，其中aw4取值范圍0.1％～0.8％， 5.6)若同時(shí)滿足cw1＞Tw1、bw1＞Tw2且bw2＜Tw3，該標(biāo)記圖像為大霧天，否則標(biāo)記為小霧天，其中Tw1、Tw2、Tw3為閾值，Tw1范圍0.1～0.3，Tw2范圍10～30，Tw3范圍160～220； 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于 1、適用范圍廣，由于無需攝像機(jī)本身參數(shù)、安裝角度等其他信息，所以可以直接檢測圖像，而且不論對(duì)于高速公路上的圖像，甚至城市內(nèi)復(fù)雜的道路交通圖像也有較好的檢測效果； 2、運(yùn)行速度快，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測； 3、成本低廉，無需現(xiàn)場標(biāo)測或者其他輔助手段，而且可以直接利用現(xiàn)有攝像設(shè)備，利于高速公路推廣； 4、檢測結(jié)果分為非霧天、小霧天、大霧天，能夠滿足交通霧天檢測的實(shí)際需求； 5、檢測結(jié)果準(zhǔn)確度高，誤檢率低，而且對(duì)于具體場景，還可以通過對(duì)閾值的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度更高的檢測。
圖像的灰度直方圖，是以圖像的灰度值(0～255)為橫坐標(biāo)，在原圖上對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)數(shù)目為縱坐標(biāo)，每一條垂線就是一個(gè)灰度值與像素點(diǎn)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系，垂線越高，像素點(diǎn)數(shù)目越多。各種天氣條件下，圖像灰度各有特色，反映到直方圖上就是垂線高度以及分布的變化。本發(fā)明主要原理就是利用灰度直方圖中，像素點(diǎn)數(shù)目與灰度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，求出所需的信息，在通過一系列閾值加以比較判斷，進(jìn)而得出檢測結(jié)果。
下面是霧的定義以及劃分霧是大量小水滴懸浮在近地表大氣層中，使水平能見度小于1000米的天氣現(xiàn)象。根據(jù)霧天能見度大小劃分霧的等級(jí)①重霧水平能見距離小于50米；②中霧水平能見距離50～200米；③輕霧水平能見距離200～1000米。本專利將能見度大于1000米時(shí)為非霧天，上述輕霧的情況歸為小霧天，中霧和重霧的情況歸為大霧天。
實(shí)例中使用了64幅圖像，一共有28幅非霧天圖像，9幅小霧天圖像和27幅大霧天圖像，結(jié)果非霧天檢測率達(dá)到92.86％，小霧天檢測率達(dá)到88.89％，大霧天檢測率達(dá)到96.30％，效果理想。



圖1是整個(gè)檢測程序的流程圖； 圖2是霧天、非霧天檢測的具體流程圖； 圖3是小霧、大霧天氣檢測的具體流程圖； 具體實(shí)施方案 本發(fā)明是一種基于圖像灰度直方圖的霧天檢測方法，具體步驟如下 步驟1、初始化，讀入道路交通圖像或者視頻，獲取圖像信息，利用圖像處理技術(shù)，統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并求出圖像素點(diǎn)總數(shù)num，接著獲取圖像的灰度直方圖。例如在matlab中具體步驟為，[m，n，r]＝size(f)；if(r＝＝1)g＝f；elseg＝rgb2gray(f)；end；num＝m*n；hist＝imhist(g)；其中f為讀入的圖像，g為原圖經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到的灰度圖像，num為求出的圖像像素點(diǎn)總數(shù)，hist表示的是圖像的灰度直方圖，即圖像灰度值和像素點(diǎn)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 步驟2、根據(jù)灰度直方圖中各個(gè)灰度與像素點(diǎn)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)獲取的直方圖進(jìn)行初步分析判斷，將圖像分為霧天、非霧天，并加以標(biāo)記 2.1)由獲取的灰度直方圖，計(jì)算像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a1的灰度值的數(shù)目bm，其中a1為百分比系數(shù)，a1取0.01％～0.06％，如可取a1為0.01％、0.02％、0.04％或0.06％， 2.2)比較bm與閾值T1，若bm＞T1，標(biāo)記為霧天，否則標(biāo)記為非霧天，其中T1取值范圍50～120，如可取T1為50、80、100或120； 步驟3、對(duì)初步標(biāo)記為非霧天的圖像進(jìn)一步分析 3.1)若圖像被標(biāo)記為非霧天，分析其灰度直方圖，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a2的最大灰度值d1，其中num為步驟1中求出的圖像像素點(diǎn)總數(shù)，a2取值范圍0.006％～0.03％，如可取a2為0.006％、0.01％、0.02％或0.03％， 3.2)若d1＞50，求出對(duì)應(yīng)灰度值在d1-e1到d1-e2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)e1，其中e1范圍30～50，如可取e1為30、35、45或50，e2范圍0～10，如可取e2為0、3、7或10， 3.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a3的最大灰度值d2，其中a3范圍0.01％～0.05％，如可取a3為0.01％、0.02％、0.04％或0.05％， 3.4)若d2＞60，在灰度值d2-e3到d2-e4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a4的灰度值的數(shù)目b1，其中e3范圍30～60，如可取30、40、50或60，e4范圍0～10，如可取0、4、7或10，a4為百分比系數(shù)，a4范圍0.1％～0.4％，如可取a4為0.1％、0.2％、0.3％或0.4％， 3.5)若同時(shí)滿足c1/num＞T2且b1＞T3，標(biāo)記為霧天，否則仍標(biāo)記為非霧天，其中T2、T3為閾值，T2范圍0.1～0.3，如可取T2為0.1、0.15、0.25或0.3，T3范圍15～30，如可取T3為15、20、25或30； 步驟4、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，再次分析 4.1)若圖像被標(biāo)記為霧天，尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a5的最小灰度值d3和最大灰度值d4，其中a5范圍0.5％～2％，如可取a5為0.5％、1％、1.5％或2％， 4.2)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a6的灰度值的數(shù)目b2，a6取值范圍0.5％～2％，如可取a6為0.5％、1％、1.5％或2％， 4.3)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a7的灰度值的數(shù)目b3，a7取值范圍0.1％～0.4％，如可取a7為0.1％、0.2％、0.3％或0.4％， 4.4)若以上數(shù)據(jù)同時(shí)滿足d4-d3＞T4、b2＞T5且b3＞T6這三個(gè)條件，則標(biāo)記圖像為非霧天，否則仍標(biāo)記為霧天，其中T4、T5、T6為閾值，且T4范圍為50～150，如可取T4為50、80、120或150，T5范圍為10～40，如可取T5為10、20、30或40，T6范圍為10～40，如可取T6為10、20、30或40； 步驟5、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，檢測區(qū)分出小霧、大霧天氣 5.1)前4步完成后，若圖像被標(biāo)記為霧天，在灰度直方圖中，尋找像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw1的最大灰度值dw1，其中num為步驟1中求出的原圖像素點(diǎn)總數(shù)，aw1取值范圍為0.005％～0.02％，如可取aw1為0.005％、0.01％、0.015％或0.02％， 5.2)求出對(duì)應(yīng)灰度值在dw1-ew1到dw2-ew2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)cw1，其中ew1范圍30～50，如可取ew1為30、40、45或50，ew2范圍0～10，如可取ew2為0、3、7或10， 5.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw2的最大灰度值dw2，其中aw2范圍0.005％～0.02％，如可取aw2為0.005％、0.01％、0.015％或0.02％， 5.4)在灰度直方圖灰度值dw2-ew3到dw2-ew4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw3的灰度值的數(shù)目bw1，其中ew3范圍30～50，如可取ew3為30、40、45或50，ew4范圍0～10，如可取ew4為0、3、7或10，aw3取值范圍0.1％～0.8％，如可取aw3為0.1％、0.3％、0.5％或0.8％， 5.5)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw4的最小灰度值dw3和最大灰度值dw4，取bw2＝dw3-dw4，其中aw4取值范圍0.1％～0.8％，如可取aw4為0.1％、0.3％、0.5％或0.8％， 5.6)若同時(shí)滿足cw1＞Tw1、bw1＞Tw2且bw2＜Tw3，該標(biāo)記圖像為大霧天，否則標(biāo)記為小霧天，其中Tw1、Tw2、Tw3為閾值，Tw1范圍0.1～0.3，如可取Tw1為0.1、0.2、0.25或0.3，Tw2范圍10～30，如可取10、15、25或30，Tw3范圍160～220，如可取160、180、200或220； 具體流程如圖1、圖2、圖3所示 步驟1、初始化，讀入道路交通圖像或者視頻，獲取圖像信息，利用圖像處理技術(shù)，統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并求出圖像素點(diǎn)總數(shù)num，接著獲取圖像的灰度直方圖； 步驟2、根據(jù)灰度直方圖中各個(gè)灰度與像素點(diǎn)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)獲取的直方圖進(jìn)行初步分析判斷，將圖像分為霧天、非霧天，并加以標(biāo)記 2.1)由獲取的灰度直方圖，計(jì)算像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a1的灰度值的數(shù)目bm，其中a1為百分比系數(shù)，a1＝0.03％， 2.2)比較bm與閾值T1，若bm＞T1，標(biāo)記為霧天，否則標(biāo)記為非霧天，其中T1＝90； 步驟3、對(duì)初步標(biāo)記為非霧天的圖像進(jìn)一步分析 3.1)若圖像被標(biāo)記為非霧天，分析其灰度直方圖，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a2的最大灰度值d1，其中num為步驟1中求出的圖像像素點(diǎn)總數(shù)，a2＝0.01％， 3.2)若d1＞50，求出對(duì)應(yīng)灰度值在d1-e1到d1-e2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)c1，其中e1＝45，e2＝40， 3.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a3的最大灰度值d2，其中a3＝0.03％， 3.4)若d2＞60，在灰度值d2-e3到d2-e4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a4的灰度值的數(shù)目b1，e3＝40，e4＝0，a4＝0.2％， 3.5)若同時(shí)滿足c1/num＞T2且b1＞T3，標(biāo)記為霧天，否則仍標(biāo)記為非霧天，其中T2、T3為閾值，T2＝0.2，T3＝20； 步驟4、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，再次分析 4.1)若圖像被標(biāo)記為霧天，尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a5的最小灰度值d3和最大灰度值d4，其中a5＝1％， 4.2)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a6的灰度值的數(shù)目b2，a6＝1％； 4.3)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a7的灰度值的數(shù)目b3，a7＝0.2％， 4.4)若以上數(shù)據(jù)同時(shí)滿足d4-d3＞T4、b2＞T5且b3＞T6這三個(gè)條件，則標(biāo)記圖像為非霧天，否則仍標(biāo)記為霧天，其中T4、T5、T6為閾值，且T4＝100，T5＝20，T6＝20， 步驟5、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，檢測區(qū)分出小霧、大霧天氣 5.1)前4步完成后，若圖像被標(biāo)記為霧天，在直方圖中，尋找像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw1的最大灰度值dw1，其中num為步驟1中求出的原圖像素點(diǎn)總數(shù)，aw1＝0.005％， 5.2)求出對(duì)應(yīng)灰度值在dw1-ew1到dw2-ew2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)cw1，其中ew1＝40，ew2＝0， 5.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw2的最大灰度值dw2，其中aw2＝0.01％， 5.4)在灰度直方圖灰度值dw2-ew3到dw2-ew4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw3的灰度值的數(shù)目bw1，其中ew3＝45，ew4＝5，aw3＝0.5％， 5.5)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw4的最小灰度值dw3和最大灰度值dw4，取bw2＝dw3-dw4，其中aw4＝0.5％， 5.6)若同時(shí)滿足cw1＞Tw1、bw1＞Tw2且bw2＜Tw3，該標(biāo)記圖像為大霧天，否則標(biāo)記為小霧天，其中Tw1、Tw2、Tw3為閾值，Tw1范圍0.1～0.3，Tw2范圍10～30，Tw3范圍160～220； 實(shí)例中使用了64幅圖像，一共有28幅非霧天圖像，9幅小霧天圖像和27幅大霧天圖像，結(jié)果非霧天檢測率達(dá)到92.86％，小霧天檢測率達(dá)到88.89％，大霧天檢測率達(dá)到96.30％，效果理想。具體檢測結(jié)果如表1。
表1
權(quán)利要求
1.一種基于圖像灰度直方圖的霧天檢測方法，其特點(diǎn)在于按照以下步驟實(shí)施
步驟1、初始化，讀入道路交通圖像或者視頻，獲取圖像信息，利用圖像處理技術(shù)，統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為灰度圖像，并求出圖像素點(diǎn)總數(shù)num，接著獲取圖像的灰度直方步驟2、根據(jù)灰度直方圖中各個(gè)灰度與像素點(diǎn)數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)獲取的直方圖進(jìn)行初步分析判斷，將圖像分為霧天、非霧天，并加以標(biāo)記
2.1)由獲取的灰度直方圖，計(jì)算像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a1的灰度值的數(shù)目bm，其中a1為百分比系數(shù)，a1取0.01％～0.06％，
2.2)比較bm與閾值T1，若bm＞T1，標(biāo)記為霧天，否則標(biāo)記為非霧天，其中T1取值范圍50～120；
步驟3、對(duì)初步標(biāo)記為非霧天的圖像進(jìn)一步分析
3.1)若圖像被標(biāo)記為非霧天，分析其灰度直方圖，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a2的最大灰度值d1，其中num為步驟1中求出的圖像像素點(diǎn)總數(shù)，a2取值范圍0.006％～0.03％，
3.2)若d1＞50，求出對(duì)應(yīng)灰度值在d1-e1到d1-e2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)c1，其中e1范圍30～50，e2范圍0～10，
3.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a3的最大灰度值d2，其中a3范圍0.01％～0.05％，
3.4)若d2＞60，在灰度值d2-e3到d2-e4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a4的灰度值的數(shù)目b1，其中e3范圍30～60，e4范圍0～10，a4為百分比系數(shù)，a4范圍0.1％～0.4％，
3.5)若同時(shí)滿足c1/num＞T2且b1＞T3，標(biāo)記為霧天，否則仍標(biāo)記為非霧天，其中T2、T3為閾值，T2范圍0.1～0.3，T3范圍15～30；
步驟4、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，再次分析
4.1)若圖像被標(biāo)記為霧天，尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a5的最小灰度值d3和最大灰度值d4，其中a5范圍0.5％～2％，
4.2)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目大于num*a6的灰度值的數(shù)目b2，a6取值范圍0.5％～2％，
4.3)尋找灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目小于num*a7的灰度值的數(shù)目b3，a7取值范圍0.1％～0.4％，
4.4)若以上數(shù)據(jù)同時(shí)滿足d4-d3＞T4、b2＞T5且b3＞T6這三個(gè)條件，則標(biāo)記圖像為非霧天，否則仍標(biāo)記為霧天，其中T4、T5、T6為閾值，且T4范圍為50～150，T5、T6范圍均為10～40。
步驟5、對(duì)標(biāo)記為霧天的圖像，檢測區(qū)分出小霧、大霧天氣
5.1)前4步完成后，若圖像被標(biāo)記為霧天，在灰度直方圖中，尋找像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw1的最大灰度值dw1，其中num為步驟1中求出的原圖像素點(diǎn)總數(shù)，aw1取值范圍為0.005％～0.02％；
5.2)求出對(duì)應(yīng)灰度值在dw1-ew1到dw2-ew2內(nèi)的像素點(diǎn)總數(shù)cw1，其中ew1范圍30～50，ew2范圍0～10；
5.3)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw2的最大灰度值dw2，其中aw2范圍0.005％～0.02％；
5.4)在灰度直方圖灰度值dw2-ew3到dw2-ew4上，求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw3的灰度值的數(shù)目bw1，其中ew3范圍30～50，ew4范圍0～10，aw3取值范圍0.1％～0.8％；
5.5)求出像素點(diǎn)數(shù)目大于num*aw4的最小灰度值dw3和最大灰度值dw4，取bw2＝dw3-dw4，其中aw4取值范圍0.1％～0.8％；
5.6)若同時(shí)滿足cw1＞Tw1、bw1＞Tw2且bw2＜Tw3，該標(biāo)記圖像為大霧天，否則標(biāo)記為小霧天，其中Tw1、Tw2、Tw3為閾值，Tw1范圍0.1～0.3，Tw2范圍10～30，Tw3范圍160～220。
全文摘要
一種基于圖像灰度直方圖的霧天檢測方法，主要步驟第一步，初始化得到圖像的灰度直方圖；第二步，初步檢測出非霧天和霧天；第三步，若圖像標(biāo)記為非霧天，再處理，滿足一定條件時(shí)，改標(biāo)記為霧天；第四步，若圖像標(biāo)記為霧天，進(jìn)一步檢測，滿足一定條件時(shí)，再改標(biāo)記為非霧天；第五步，進(jìn)過前四步，若圖像被標(biāo)記為霧天，再次檢測，滿足一定條件時(shí)，標(biāo)記為大霧天，否則標(biāo)記為小霧天。本發(fā)明首次使用圖像的灰度直方圖來檢測天氣，利用灰度直方圖中像素點(diǎn)數(shù)目和灰度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及一系列閾值，檢測出非霧天、小霧天以及大霧天三個(gè)等級(jí)，相對(duì)于其他霧天檢測方法，成本低廉，易于推廣，處理速度快、適用范圍廣，準(zhǔn)確率高，效果理想。
文檔編號(hào)G01W1/00GK101819286SQ20101014545
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者路小波, 劉陽 申請(qǐng)人:東南大學(xué)