本發(fā)明屬于道路交通設(shè)施設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種公路隧道照明評(píng)估裝置及靜態(tài)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

公路隧道在現(xiàn)代公路路網(wǎng)運(yùn)輸中起著不可替代的作用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，公路建設(shè)尤其是高速公路建設(shè)得到了迅猛發(fā)展；同時(shí)，隨著高速公路日漸向山區(qū)延伸，隧道建設(shè)方案被廣泛采用，隧道的數(shù)量和規(guī)模日益增多。截止到2013年，全國(guó)公路隧道為10022處、805.27萬(wàn)米。其中特長(zhǎng)隧道441處、198.48萬(wàn)米，長(zhǎng)隧道1944處、330.44萬(wàn)米。目前大部分隧道都會(huì)設(shè)置照明設(shè)施保障行車安全。

公路隧道道路照明計(jì)算，一般計(jì)算路面的平均照度，再用逐點(diǎn)法計(jì)算路面任意點(diǎn)的水平照度作為校驗(yàn)，用亮度計(jì)和照度計(jì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)道路照明效果。光度測(cè)量技術(shù)最重要的任務(wù)在于創(chuàng)造最佳條件，使人們得到所要測(cè)量的光度量值的精確結(jié)果。傳統(tǒng)的亮度測(cè)量方法是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的測(cè)量方式，若要測(cè)量整個(gè)物體表面的亮度分布，則必須采用逐點(diǎn)掃描法進(jìn)行測(cè)量，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且測(cè)量效率低。

亮度測(cè)量都需要在路面布點(diǎn)，測(cè)量對(duì)象有數(shù)十個(gè)點(diǎn)，測(cè)量過(guò)程需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且參加的測(cè)量的人數(shù)比較多，效率非常低，而且高速公路的隧道都是唯一通道，交通不能中斷，為此測(cè)量只能在晚上進(jìn)行或車輛少的時(shí)候，存在很大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供操作簡(jiǎn)單、測(cè)量效率高且測(cè)量精度高的一種公路隧道照明評(píng)估裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種公路隧道照明靜態(tài)評(píng)估方法。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

公路隧道照明評(píng)估裝置，包括殼體，殼體前側(cè)安裝有成像鏡頭，殼體的后側(cè)安裝有顯示屏，殼體的側(cè)面安裝有用于檢測(cè)環(huán)境亮度的亮度傳感器，殼體內(nèi)設(shè)有用于給裝置供電的電源、用于處理數(shù)據(jù)的中央處理器、與成像鏡頭連接的成像芯片及預(yù)設(shè)取樣模板的取樣模塊，亮度傳感器與中央處理器連接，取樣模塊與中央處理器連接，成像芯片通過(guò)視頻采集接口或圖像采集接口與中央處理器連接，中央處理器通過(guò)視頻輸出接口或圖像輸出接口與顯示屏連接；所述取樣模板為可調(diào)的取樣網(wǎng)格線和標(biāo)線，取樣模塊內(nèi)置洞外取樣模板和洞內(nèi)取樣模板兩套取樣模板。

作為優(yōu)選，殼體下方設(shè)有防震云臺(tái)。

作為優(yōu)選，殼體后側(cè)安裝有操作控制裝置，操作控制裝置通過(guò)操作控制接口連接中央處理器，所述操作控制裝置可以是控制按鈕或觸摸屏。

作為優(yōu)選，殼體上設(shè)有數(shù)據(jù)輸出接口，數(shù)據(jù)輸出接口與中央處理器連接，數(shù)據(jù)輸出接口的數(shù)據(jù)輸出動(dòng)作由操作控制裝置控制。

作為優(yōu)選，亮度傳感器的角度可調(diào)節(jié)。

作為優(yōu)選，殼體內(nèi)部設(shè)由用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)硬盤。

公路隧道照明靜態(tài)評(píng)估方法，包括以下步驟：1)自洞口軸線處，沿中線在洞外距離洞口L處，成像鏡頭中心距地面1.3米～1.5米高處，正對(duì)洞口20°視場(chǎng)設(shè)置如上所述的公路隧道亮度檢測(cè)裝置；2)對(duì)洞口拍照，采集20°視場(chǎng)范圍角內(nèi)環(huán)境圖像；3)調(diào)取洞外取樣模板處理拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)；4)導(dǎo)出最終得到的平均亮度值等數(shù)據(jù)；5)在隧道內(nèi)布置如上所述的公路隧道亮度檢測(cè)裝置，置于道路中間，成像鏡頭中心距路面1.3米～1.5米高處，成像鏡頭向下傾斜10°；6)拍照獲取環(huán)境圖像；7)調(diào)取洞內(nèi)取樣模板處理拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)；8)導(dǎo)出最終得到的平均亮度值等數(shù)據(jù)；其中步驟1)中的L為停車視距，步驟2)和步驟5)中的高度一致。

作為優(yōu)選，步驟2)和步驟5)中的成像鏡頭中心距路面高度為1.5米。

作為優(yōu)選，步驟1)中的公路隧道亮度檢測(cè)裝置安裝在靜置的車輛上或三角架上，步驟5)中的公路隧道亮度檢測(cè)裝置安裝在三角架上。

上述公路隧道照明評(píng)估裝置，在進(jìn)行亮度檢測(cè)時(shí)不需要另外設(shè)置標(biāo)線并沿標(biāo)線選取多個(gè)取樣點(diǎn)，使用方便，精度高。并且，由于設(shè)置了亮度傳感器，拍照即可獲得當(dāng)前位置的平均亮度，使用方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)框架圖。

圖3為本發(fā)明洞外亮度測(cè)試示意圖。

圖4為本發(fā)明洞外亮度測(cè)試時(shí)的取樣位置示意圖。

圖5為本發(fā)明中取樣模塊內(nèi)置的洞外取樣模板圖。

圖6為本發(fā)明在洞外取樣位置顯示屏顯示的疊加取樣模板后的合成分析圖像示意圖。

圖7為本發(fā)明在隧道內(nèi)的取樣位置圖。

圖8為本發(fā)明中取樣模塊內(nèi)置的洞內(nèi)取樣模板圖。

圖9為本發(fā)明在隧道內(nèi)取樣位置顯示屏顯示的疊加取樣模板后的合成分析圖像示意圖

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示的公路隧道照明評(píng)估裝置，包括殼體，殼體下方設(shè)有防震云臺(tái)7。殼體前側(cè)安裝有成像鏡頭1，殼體的后側(cè)安裝有顯示屏5及操作控制裝置6，殼體的側(cè)面安裝有用于檢測(cè)環(huán)境亮度的亮度傳感器3，殼體內(nèi)設(shè)有用于給裝置供電的電源10、用于處理數(shù)據(jù)的中央處理器13、與成像鏡頭1連接的成像芯片2、內(nèi)置可調(diào)取樣網(wǎng)格線的取樣模塊12及用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)硬盤11。

取樣模塊12與中央處理器13連接，定位芯片9與中央處理器13連接，成像芯片2通過(guò)圖像采集接口與中央處理器13連接，中央處理器13通過(guò)圖像輸出接口與顯示屏5連接，亮度傳感器3與中央處理器13連接，操作控制裝置6通過(guò)操作控制接口連接中央處理器13。

上述裝置中，成像鏡頭1用于獲取待檢測(cè)路面的圖像畫面，本實(shí)施例中的成像鏡頭1選取40度視角、定焦、定距的鏡頭。成像芯片2用于將成像鏡頭1獲取到的光學(xué)影像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)圖像采集接口將得到的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到中央處理器13處理。為了獲取高清晰度的圖像，本實(shí)施例中的成像芯片2采用1800萬(wàn)像素的CCD芯片。取樣模塊12中預(yù)設(shè)有洞內(nèi)和洞外兩套取樣模板，中央處理器13調(diào)取取樣模塊12中相應(yīng)的取樣模板對(duì)獲取圖像按預(yù)設(shè)的標(biāo)線及網(wǎng)格線進(jìn)行分割并進(jìn)行灰度處理。本實(shí)施例采用的灰度化處理的方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。亮度傳感器3用于采集當(dāng)時(shí)的環(huán)境亮度，亮度傳感器3的角部可調(diào)，便于檢測(cè)不同方向上的亮度，獲取更精確的亮度值。根據(jù)亮度傳感器3獲得的亮度值，與經(jīng)過(guò)中央處理器13處理后的圖像的對(duì)應(yīng)位置的灰度值結(jié)合即可直接獲得路面的亮度值。并且經(jīng)過(guò)網(wǎng)格線分割后的圖像，只需要計(jì)算出其中一格圖像的亮度值即可得到一幀圖像上其他網(wǎng)格中的亮度，計(jì)算方便。本裝置設(shè)有與中央處理器13連接的存儲(chǔ)硬盤11用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)中央處理器13通過(guò)圖像輸出接口與顯示屏5連接，顯示屏5顯示成像鏡頭1拍攝到的畫面，并將取樣模塊12內(nèi)置的網(wǎng)格線及標(biāo)線疊加到成像鏡頭1拍攝到的畫面上進(jìn)行顯示。并且，本裝置設(shè)有用于連接打印機(jī)等外設(shè)的數(shù)據(jù)輸出接口。檢測(cè)結(jié)束后，連接在數(shù)據(jù)輸出接口的打印機(jī)可直接輸出包括平均亮度及亮度差的檢測(cè)結(jié)果。數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸數(shù)據(jù)的動(dòng)作通過(guò)操作控制裝置6控制。

本裝置用于靜態(tài)測(cè)量公路隧道中的平均亮度，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)固定在設(shè)定高度的三角架上或靜置的車輛上使用。靜態(tài)檢測(cè)時(shí)需要分別評(píng)估檢測(cè)隧道入口及隧道內(nèi)的平均亮度。并結(jié)合兩者評(píng)估隧道的亮度。

在洞外測(cè)試時(shí)，如圖3所示設(shè)置公路隧道照明評(píng)估裝置，將本裝置設(shè)置放置在距離公路隧道起點(diǎn)段L處、成像鏡頭距地面高度1.5米、正對(duì)洞口方向20°，采集20°視場(chǎng)范圍內(nèi)環(huán)境的圖像，其中L為停車視距，1.5米高度及20°視角根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)得到。

如圖4所示為本裝置在洞外取樣位置拍攝得到的圖像畫面，中央處理器13調(diào)取如圖5所示的取樣模板，并做相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理得到平均亮度，同時(shí)，將

取樣模板疊加到成像鏡頭1拍攝的到的畫面上得到如圖6所示的圖像，并在顯示屏上顯示。

在隧道內(nèi)檢測(cè)時(shí)，將本裝置置于道路中間，使本裝置的成像鏡頭1的中心距路面的高度為1.5米，調(diào)節(jié)成像鏡頭1使其向下傾斜10°。在此位置拍攝得到的畫面如圖7所示，中央處理器13調(diào)取如圖8所示的取樣模板，并做相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理得到平均亮度，同時(shí)，將取樣模板疊加到成像鏡頭1拍攝的到的畫面上得到如圖9所示的圖像，并在顯示屏上顯示。然后按下操作控制裝置即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)暑期。綜合洞外的平均亮度和隧道內(nèi)的平均亮度評(píng)估隧道的亮度。

上述公路隧道照明評(píng)估裝置，在進(jìn)行亮度檢測(cè)時(shí)不需要另外設(shè)置標(biāo)線并沿標(biāo)線選取多個(gè)取樣點(diǎn)，使用方便，精度高。并且，由于設(shè)置了亮度傳感器，拍照即可獲得當(dāng)前位置的平均亮度，使用方便。