LED調(diào)光模塊6、LED狀態(tài)檢測模塊7、通訊模塊8和觸摸屏9，其中微處理器模塊4、LED智能驅(qū)動模塊5、LED調(diào)光模塊6、LED狀態(tài)檢測模塊7和通訊模塊8—體化封裝，各組成部分分開布置;其特征在于，所述的電源模塊I將交流電轉換成直流電給裝置供電；所述的LED燈模塊2包含有發(fā)光部分和散熱部分；由監(jiān)控相機3捕捉到的信息，通過微處理器模塊4分析處理，智能控制LED燈亮度，并傳送到上位機。
[0025]通過LED狀態(tài)檢測模塊7檢測LED設備狀態(tài)和運行情況，將其信息反饋給微處理器模塊4和上位機進行相應處理，觸摸屏9可通過通訊模塊8對控制參數(shù)進行設定。
[0026]視頻信息經(jīng)微處理器模塊4進行圖像處理后，計算出車流量、車速、車距及車輛位置相關交通數(shù)據(jù)信息和隧道內(nèi)外目標平面亮度，根據(jù)這些實時的數(shù)據(jù)信息作為動態(tài)的控制輸入?yún)?shù)，建立目標亮度的理論曲線，依據(jù)理論曲線計算出驅(qū)動電流的HVM驅(qū)動占空比，微處理器模塊將信號傳遞給LED調(diào)光模塊6。通過通訊模塊8內(nèi)的輸入接點發(fā)出多電壓指令給LED調(diào)光模塊6，進而控制LED燈模塊2工作；自適應性控制為設定時間內(nèi)，根據(jù)隧道照明的執(zhí)行情況和不同分段路面亮度銜接要求，系統(tǒng)自動得出不同情況下的節(jié)能參數(shù)，并根據(jù)每個路段的外部環(huán)境光亮度自動跟蹤調(diào)節(jié)，使得整條隧道照明形成無縫銜接，實現(xiàn)對環(huán)境的自適應照明，在保證安全行車的同時節(jié)省電能。
[0027]觸摸屏9和上位機基于通訊協(xié)議通過通訊模塊8與微處理器4通信，可以在上位機上對用戶添加和刪減，也可設定權限，并對設備運行進行記錄存儲和查詢，保存用戶操作信息，對預案進行增加、刪除、修改及查詢，設定節(jié)能等級。
[0028]圖3為監(jiān)控相機灰度值和亮度關系曲線，當隧道內(nèi)外點成像大小在保證誤差范圍內(nèi)后，就可以進行各個點亮度的計算。在亮度計算之前，需要將像素點的灰度值轉換為對應的亮度值。結合光度學和幾何光學原理，在監(jiān)控相機成像法的基礎上，通過對監(jiān)控相機3亮度檢測進行標定，利用數(shù)字圖像處理技術對圖像進行灰度提取，然后利用已經(jīng)標定得到的參數(shù)，根據(jù)圖像中對應每個像素的灰度值和曝光時間得到被測物體表面對應的亮度值，最終描繪出被測表面的亮度分布。監(jiān)控相機拍攝到的數(shù)字圖像中每個像素的灰度值與被測物體表面的亮度有直接關系，且與CCD像元的曝光量有關。利用不同曝光量下CCD圖像像素的灰度值與實際表面亮度之間對應關系，使用最小二乘法進行擬合，得到一個二次曲線，完成對成像光電器件非線性特征的修正。
[0029]圖3中，OA段是進光量為零時暗電流引起的電荷耦合器件噪聲，在圖像數(shù)據(jù)處理時要消除這部分的影響;AB段物體成像淺淡，甚至沒有影像，整個圖像的灰度值集中在最小值附近，不利于數(shù)據(jù)分析和處理;CD段物體成像深濃，整個圖像的灰度值集中在最大值附近，也不利于數(shù)據(jù)分析和處理;DE段無法成像，圖像數(shù)據(jù)無法使用；拍攝圖像的曝光量只有在BC對應的范圍內(nèi)才可獲得清晰的像。
[0030]圖4為路面亮度測試的布點位置，由于監(jiān)控相機3拍攝到的路面與車輛的灰度變化率是不同的，當獲取路面足夠多布點處的灰度信息，通過微處理器模塊4判斷布點處是否有車輛，有車輛的布點灰度信息不計入計算，以此獲取路面灰度信息，再根據(jù)上述亮度檢測方法計算亮度值，其中，S為兩盞路燈的間距，N為布點的排數(shù)，D為測試點之間的距離。
【主權項】
1.基于圖像處理的隧道自適應照明裝置，包括電源模塊(I)、LED燈模塊(2)、監(jiān)控相機(3)、微處理器模塊(4)、LED智能驅(qū)動模塊(5)、LED調(diào)光模塊(6)、LED狀態(tài)檢測模塊(7)、通訊模塊(8)和觸摸屏(9)，其中微處理器模塊(4)、LED智能驅(qū)動模塊(5)、LED調(diào)光模塊(6)、LED狀態(tài)檢測模塊(7)和通訊模塊(8)—體化封裝，各組成部分分開布置;其特征在于，所述的電源模塊(I)將交流電轉換成直流電給裝置供電；所述的LED燈模塊(2)包含有發(fā)光部分和散熱部分；由監(jiān)控相機(3)捕捉到的信息，通過微處理器模塊(4)分析處理，智能控制LED燈工作，并傳送到上位機。2.根據(jù)權利要求1所述的基于圖像處理的隧道自適應照明裝置，其特征在于，所述的電源模塊(I)對交流電源進行調(diào)壓、穩(wěn)壓、濾波整流。3.根據(jù)權利要求1所述的基于圖像處理的隧道自適應照明裝置，其特征在于，所述的微處理器模塊(4)中包含有通過圖像處理的車流量檢測和亮度檢測部分、緊急處理部分。4.根據(jù)權利要求1所述的基于圖像處理的隧道自適應照明裝置，其特征在于，所述的通訊模塊(8)與微處理器模塊(4)相連，其間通訊方式為WIFi或藍牙。5.根據(jù)權利要求1所述的基于圖像處理的隧道自適應照明裝置，其特征在于，所述的觸摸屏(9)可用于輸入設置和查詢自適應隧道照明裝置的設備參數(shù)，通過通訊模塊(8)與微處理器模塊(4)通訊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于圖像處理的隧道自適應照明裝置，包括電源模塊、LED燈模塊、監(jiān)控相機、微處理器模塊、LED智能驅(qū)動模塊、LED調(diào)光模塊、LED狀態(tài)檢測模塊和通訊模塊，其中微處理器模塊、LED智能驅(qū)動模塊、LED調(diào)光模塊、LED狀態(tài)檢測模塊和通訊模塊一體化封裝，各組成部分分開布置；其特征在于，所述的電源模塊設置有恒流驅(qū)動電路，將交流電轉換成直流電后給裝置供電；所述的LED燈模塊包含有發(fā)光部分和散熱部分；由監(jiān)控相機捕捉到的視頻信息，通過微處理器模塊分析處理，智能控制LED燈工作，并傳送到上位機。本實用新型實現(xiàn)了對環(huán)境的自適應照明，分布式智能控制LED，低碳環(huán)保、節(jié)能。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN205179442
【申請?zhí)枴緾N201520742529
【發(fā)明人】余夢露, 鄒細勇, 穆成銀
【申請人】中國計量學院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年9月18日