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濃霧條件下夜間可視化分析與估計方法

霧天對于車輛道路駕駛來說不僅影響駕駛員的視覺，而且還會對車載攝像頭的成像質量造成影響。霧天是白天還是夜晚對車載攝像頭成像的影響是不同的，因此需要不同的基于攝像頭的檢測方法。

闡述了一種車載攝像頭的夜間霧氣檢測和濃度特征描述的方法。首先定義夜間能見度指數(shù)，采用先進的輔助駕駛系統(tǒng)針對夜霧的狀態(tài)識別出夜霧的類型。介紹了一種檢測是否存在夜霧和通過車載攝像機捕捉到的圖像描述夜霧濃度特征的方法。檢測方法依賴于夜霧的視覺效果。評價夜霧的存在與否的方法有兩種：①通過檢測前照燈產(chǎn)生的反向散射幕。將當前圖像與一個濃度已知的參考圖像進行對比計算，得到相關指數(shù)。此方法只適合車輛單獨在高速路上行駛而沒有外部光源的情況。②通過檢測前方車輛光源周圍的光暈，此方法需要前方有車輛產(chǎn)生的光源或其它光源。兩種方法的互補性使得二者結合后得到一個完整的夜霧檢測系統(tǒng)。首先，進行光暈檢測，檢測視場內(nèi)的光源數(shù)如果至少為一個，則利用光暈檢測來評價是否存在夜霧；如果沒有檢測到光源，那么光暈檢測則中斷，向反向散射幕檢測算法發(fā)送一個信號，執(zhí)行反向散射幕檢測算法。最后，如果檢測到夜霧，就可以通過把不同的相關指數(shù)與經(jīng)驗模型對比，得到夜霧的濃度特征。試驗結果表明所提出的方法是有效的。

在未來，夜霧的特性將使用光暈特征來進行描述。計劃將收集更大的與氣象能見度相關的夜霧圖像數(shù)據(jù)庫。該方法將為不同應用程序的開發(fā)提供幫助。首先，利用該方法可以研發(fā)新的智能速度控制策略，車速將會隨著可視距離的縮短而減小。其次，利用該方法可開發(fā)車輛前照明和信號系統(tǒng)新的適應策略。最后，該方法可以用在利用固定的道路攝像機檢測是否有霧并識別出霧的特征。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation System（英）

刊期：2014年第99期

作者：Romain Gallen

編譯：陳健