一種測(cè)量霧霾污染程度的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子及大氣科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量霧靈污染程度的方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程，全球污染形勢(shì)不斷加劇。尤其是冬季各種能源 需求激增，燃燒和工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的大量污染物無法及時(shí)擴(kuò)散時(shí)，往往產(chǎn)生嚴(yán)重的霧靈天氣， 極大的危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。常見的霧靈污染程度測(cè)量，主要通過專用儀器精確 測(cè)量氣體的通量、不同粒徑顆粒的吸收程度，雖然測(cè)量結(jié)果精確度高，但是所需的測(cè)試儀器 體積巨大，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，成本、耗電也較高。
[0003] 現(xiàn)有的霧靈污染指數(shù)預(yù)報(bào)只能做大范圍的預(yù)警，如果能將霧靈污染程度的測(cè)量集 成到人們常用的手持移動(dòng)設(shè)備上，在需要時(shí)能夠快捷、有效的提供霧靈污染程度，W利于提 醒人們進(jìn)行及時(shí)的防護(hù)，是具有極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種測(cè)量霧靈污染程度的方法及裝置，實(shí)現(xiàn)快 速、有效的霧靈污染程度測(cè)量。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，所述測(cè)量霧靈污染程度的方法，包括：
[0006] 在m個(gè)拍攝位置處均對(duì)相同的n個(gè)目標(biāo)物體進(jìn)行拍攝，基于所拍攝的各目標(biāo)物體 的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度，m、n> 2。
[0007] 進(jìn)一步的，所述n個(gè)目標(biāo)物體的選取滿足如下條件；所述n個(gè)目標(biāo)物體與所述m個(gè) 拍攝位置均位于一條直線上。
[0008] 進(jìn)一步的，所述基于所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度，具 體包括：
[0009] 基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定所述m個(gè)拍攝位 置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度；
[0010] 基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度，確定出大氣的能見 度。
[0011] 進(jìn)一步的，所述基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定 所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度，具體包括：
[0012] 針對(duì)任一拍攝位置處所拍攝的任一目標(biāo)物體，從該目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)中獲取該 目標(biāo)物體的圖像灰度G和圖像面積LXH，連同拍攝時(shí)設(shè)定的參數(shù)一起代入如下公式，計(jì)算 出在該拍攝位置處所拍攝的該目標(biāo)物體的圖像亮度B:
[0013]
[0014] 上面公式中拍攝時(shí)設(shè)定的參數(shù)包括：灰度焦耳轉(zhuǎn)換系數(shù)S、攝像頭的光圈大小t 拍攝目標(biāo)的圖像長(zhǎng)度L和圖像寬度H、拍攝的曝光時(shí)間t、感光芯片的有效感光面積s、感光 芯片的總有效像素?cái)?shù)目A;
[0015] 得到mXn個(gè)圖像亮度的矩陣E，如下：
[0016]
[0017] 所述基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度，確定出大氣的能 見度，具體包括：
[0018] A1 ;在矩陣E中任選兩行兩列元素，在所述兩行兩列元素相交處的四個(gè)圖像亮度 涉及兩個(gè)拍攝位置和兩個(gè)目標(biāo)物體；
[0019] A2;在所述涉及的兩個(gè)目標(biāo)物體均位于所述涉及的兩個(gè)拍攝位置的一側(cè)的情況 下，對(duì)處于同一行的兩個(gè)圖像亮度做差，分別得到ABi和AB,;或者，在所述涉及的兩個(gè)目 標(biāo)物體分別位于所述涉及的兩個(gè)拍攝位置的兩側(cè)的情況下，對(duì)處于不同行且不同列的兩個(gè) 圖像亮度做差，分別得到ABi和AB2;
[0020] A3 ;將ABi和AB2,連同選取的兩行元素對(duì)應(yīng)的兩個(gè)拍攝位置處之間的距離R3- 起代入如下公式，計(jì)算出大氣的能見度：
[0021]
[0022] 進(jìn)一步的，所述基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度，確定 出大氣的能見度，還包括：
[0023] A4 ;將在矩陣E中任選兩組W上的兩行兩列元素分別執(zhí)行步驟A1~A3,將每組對(duì) 應(yīng)的大氣能見度進(jìn)行加權(quán)平均得到最終的大氣能見度。
[0024] 進(jìn)一步的，所述基于所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度，還 包括：
[0025] 在確定出大氣的能見度之后，當(dāng)所述大氣能見度低于設(shè)定的能見度闊值時(shí)，基于 不同光照條件下所拍攝的天空的圖像數(shù)據(jù)，確定污染類型是霧還是靈。
[0026] 進(jìn)一步的，所述基于所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度，還 包括：
[0027] 在確定污染類型是霧的情況下，基于不同光照條件下所拍攝的天空的圖像數(shù)據(jù)確 定污染物直徑的分布規(guī)律。
[0028] 本發(fā)明還提供一種測(cè)量霧靈污染程度的裝置，包括：
[0029] 拍攝模塊，用于在m個(gè)拍攝位置處均對(duì)相同的n個(gè)目標(biāo)物體進(jìn)行拍攝，m、n> 2 ;
[0030] 處理模塊，用于基于所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度。
[0031] 進(jìn)一步的，所述n個(gè)目標(biāo)物體的選取滿足如下條件；所述n個(gè)目標(biāo)物體與所述m個(gè) 拍攝位置均位于一條直線上。
[0032] 進(jìn)一步的，所述處理模塊，具體包括：
[0033] 亮度確定模塊，用于基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)， 確定所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度；
[0034] 能見度確定模塊，用于基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的亮度，確 定出大氣的能見度。
[00巧]進(jìn)一步的，所述處理模塊，還用包括：
[0036] 污染情況確定模塊，用于在確定出大氣的能見度之后，當(dāng)所述大氣能見度低于設(shè) 定的能見度闊值時(shí)，基于不同光照條件下所拍攝的天空的圖像數(shù)據(jù)，確定污染類型是霧還 是靈。
[0037] 本發(fā)明還提供一種終端設(shè)備，包括：
[0038] 拍攝存儲(chǔ)裝置，用于在m個(gè)拍攝位置處均對(duì)相同的n個(gè)目標(biāo)物體進(jìn)行拍攝，并保存 所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，m、n> 2;
[0039] 處理器，用于基于所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度；
[0040] 結(jié)果展示裝置，用于向用戶展示環(huán)境的污染程度。
[0041] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：
[0042] 本發(fā)明所述測(cè)量霧靈污染程度的方法及裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，在不增加硬件 成本的情況下，將測(cè)量霧靈污染集成到終端設(shè)備，比如：手持移動(dòng)設(shè)備中，變成了可能。本發(fā) 明利用終端設(shè)備本身的攝像頭、傳感器、處理器等硬件設(shè)備，代替體積鹿大的能見度測(cè)試儀 器，能夠W極低的成本，較短的時(shí)間，較低的操作難度，完成有效的污染程度的測(cè)量，可W作 為科學(xué)測(cè)量在民用設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)有益的補(bǔ)充。
【附圖說明】
[0043] 圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的測(cè)量霧靈污染程度的方法流程圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的測(cè)量霧靈污染程度的方法流程圖；
[0045] 圖3為本發(fā)明第H實(shí)施例的步驟S202的具體流程圖；
[0046] 圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的測(cè)量霧靈污染程度的裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例的測(cè)量霧靈污染程度的裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖6為本發(fā)明第六實(shí)施例的移動(dòng)終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖7為本發(fā)明第走實(shí)施例的大氣能見度測(cè)試模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，W下結(jié)合附圖 及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如后。
[0051] 本發(fā)明第一實(shí)施例，一種測(cè)量霧靈污染程度的方法，如圖1所示，包括W下具體步 驟：
[0052] 步驟100,在m個(gè)拍攝位置處均對(duì)相同的n個(gè)目標(biāo)物體進(jìn)行拍攝，得到所拍攝的各 目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，m、n> 2 ;m和n的數(shù)值選擇的越大，測(cè)量的精度越高。
[0053] 具體的，預(yù)先選取n個(gè)目標(biāo)物體，在m個(gè)拍攝位置處均對(duì)預(yù)先選取的該n個(gè)目標(biāo)物 體進(jìn)行拍攝，該n個(gè)目標(biāo)物體的選取滿足如下條件；所述n個(gè)目標(biāo)物體與所述m個(gè)拍攝位置 均位于一條直線上。
[0054] 步驟200,基于所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定出環(huán)境的污染程度。
[0055] 具體的，步驟200包括：
[0056] D1 ;基于所述m個(gè)拍攝位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù)，確定所述m個(gè)拍攝 位置處所拍攝的各目標(biāo)物體的圖像亮度；
[0057] 具體的，針對(duì)任一拍攝位置處所拍攝的任一目標(biāo)物體，從該目標(biāo)物體的圖像數(shù)據(jù) 中獲取該目標(biāo)物體的圖像灰度G和圖像面積LXH，連同拍攝時(shí)設(shè)定的參數(shù)一起代入如下公 式，計(jì)算出在該拍攝位置處所拍攝的該目標(biāo)物體的圖像亮度