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基于图像处理的隧道亮度检测系统研究
| 论文题名： | 基于图像处理的隧道亮度检测系统研究 |
| 关键词： | 图像处理;公路隧道;亮度检测系统;光学特征化;嵌入式系统;隧道照明 |
| 摘要： | 随着我国公路建设事业的快速发展,公路隧道数量日益增多。隧道照明不同于一般的道路照明,既要考虑运营成本又要考虑驾驶的安全性和舒适性。亮度检测对于隧道照明系统的设计和控制有着重要作用,现行的亮度检测方法已不适应目前隧道照明的要求,利用科学手段实现准确、便捷、实时地检测隧道亮度对隧道光环境控制与节能有重要意义。 针对隧道照明的标准与特点,分析国内外先进的亮度检测技术,为克服现行的亮度检测系统的主观性和复杂性,采用一种基于图像处理技术的嵌入式隧道亮度在线检测系统,设计了动态图像采集和静态图像处理的控制方案。 首先,通过分析与实验,完成各功能模块核心元件的选型与外围电路设计。经过硬件调试,完成了最小系统、图像采集、数据缓存、实时显示和数据传输等功能模块的硬件设计。绘制系统原理图与PCB图,经过制版、焊接完成硬件平台的设计。 其次,在硬件平台的基础上，实现各个功能模块的软件功能。结合灰度转换和空域滤波等图像处理算法,完成嵌入式图像采集与处理的软件设计,实现图像亮度信息的提取。 最后,结合光度学原理,在数码相机成像法的基础上，通过摄像头标定和光学特征化实验,结合亮度检测算法,实现图像亮度信息与亮度值的对应。设计了基于图像传感器的自动曝光算法,有效地增加了亮度检测范围。 实验表明,系统通过图像处理技术和亮度检测算法得出场景的平均亮度,并能实时显示和上传处理结果,满足隧道亮度检测要求,具有一定的稳定性和较强的实用性。 |
| 作者： | 闯家亮 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 段中兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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