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基于双光谱多光强雾的检测系统的设计与研究
| 论文题名： | 基于双光谱多光强雾的检测系统的设计与研究 |
| 关键词： | 双光谱多光强雾检测系统;能见度;团雾检测 |
| 摘要： | 能见度是影响高速路交通安全的一个重要因素，低能见度天气会对人们的生产生活造成很大危害。雾天会使能见度降低，尤其是随机性强且发生范围小的团雾会使得天气能见度迅速降低使得遭遇团雾的司机会因为其突然出现而紧张并出现不良驾驶行为，这势必会引起一系列交通事故。本文针对近年来高速公路频发的团雾，依据能见度检测原理设计一种新型能见度检测系统即基于双光谱多光强的雾检测系统。系统对光电传感元件噪声及自身机械结构带来的后向散射影响因素设计了消除算法，其检测精度得到了很大提升，并且系统在成本、光学校准、镜头污染处理、数据传输、功耗、安装维护费用都具有显著优势。 首先，介绍了能见度以及能见度检测原理；推导了透射式能见度检测方法的能见度检测经验公式，提出了该经验公式的不足，并对该公式予以修正；依据能见度检测原理，通过研究雾的形成机理以及对比各种雾检测方法设计了双光谱雾检测系统机械结构； 其次，基于设计的检测系统的机械结构，选择了检测系统采集系统的处理器以及传感器；设计了系统电路图以及太阳能电池供电模块电路；依据选择的处理器选择了合适的编译软件并选择了蓝牙以及窄带物联网作为系统的数据传输方式；根据系统需求设计了检测系统各模块的算法； 最后，研究了团雾检测系统存在的噪声以及其数学分布，并提出了温漂去除算法以及噪声抑制算法；研究了检测系统的后向散射影响因素，在温漂去除及热噪声抑制算法上提出了后向散射去除的能见度检测算法，算法可提高系统精度。 能见度模拟实验方舱实地测试结果表明，实验测得的能见度不确定度小于10%，符合能见度仪不确定要求。系统能检测到较为精确的能见度数值，并且能够为驾驶员提供警示信息。 |
| 作者： | 田进保 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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