白绿色LED道路光源小目标可见度研究

小目标可见度是衡量驾驶安全性的重要指标,但夜间驾驶处于中间视觉的复杂环境,导致作为可见度水平的重要参数的阈限亮度差难以被准确评价。本文通过中间视觉环境下建立的背景亮度/敏感波长关系模型,对道路照明光源进行基于敏感波长的阈限亮度差研究,以实现对白绿色LED光源不同主波长的可见度研究。从负对比修正系数Kf和识别时间修正系数Kt出发,建立中间视觉阈限亮度差修正模型,提升可见度算法精确度,准确衡量照明光源安全性。利用小目标可见度算法在RP-8-00标准建议的夜间驾驶视看条件(视张角7.45′、驾驶员年龄60岁、识别时间0.2 s)下,对机动车道路面照明亮度环境(0.75-3.0 cd/m~2)中的照明灯具进行评价,得出在此视看环境下以528 nm作为主波长的白绿色LED光源可见度最高的结论,并通过道路平均亮度和反应时间验证了该光源相比传统照明光源安全性更好。     

道路照明条件下驾驶员瞳孔大小变化规律

为了研究道路照明条件下驾驶员瞳孔大小随亮度水平的变化规律,采用道路照明反应时间测试装置和iView X眼动仪,对4位被测者在分别由高压钠灯(HPS)、金卤灯(MH)和LED灯作为光源提供的13种背景亮度下的瞳孔面积进行测量。结果表明,在道路照明条件下,人眼瞳孔与背景亮度之间基本呈负指数关系,人眼瞳孔面积随背景亮度的变大而减小,且减小的速度随背景亮度的变大而减小,瞳孔大小在达到某背景亮度水平后逐渐趋于稳定;对于实验所用的3种光源,人眼瞳孔大小在背景亮度为0.7～1.2cd/m2的范围内会出现波动。     

一种改进的混合高斯模型运动目标检测方法

混合高斯模型是一种能够较好处理光线渐变, 象素点噪声干扰的运动目标检测模型,但在光线突变时,大量背景象素偏离原有的分布模型,会造成大量背景象素点被检测为前景.本文提出了一种新的运动目标检测办法:首先以当前帧和背景帧对应象素亮度比值的概率的分布来判定光照突变,然后依据其分布规律来检测运动目标,最后以检测的结果对混合高斯模型进行修正,使其能快速适应光照突变环境.实验结果表明,该方法能够较好地适应光照突变的环境.     

一种自适应光照突变环境的混合高斯模型运动目标检测方法

混合高斯模型是一种能够较好处理光线渐变, 象素点噪声干扰的的运动目标检测模型，但在光线突变时，大量背景象素偏离原有的分布模型，会造成大量背景象素点检测为前景。本文提出了一种新的运动目标检测办法：首先以当前图象和背景图象的亮度比值的概率分布的来判定光照突变，然后依据其分布规律来检测运动目标,最后以检测的结果对混合高斯模型进行修正,使其能快速适应光照突变环境。经实验表明，该方法能够较好地适应光照突变的环境。     

隧道照明光源光色对驾驶员视觉功效的影响

目前,各国以及CIE的隧道照明设计规范和标准在隧道照明研究中都只考虑隧道路面的亮度或者照度水平,对于色温、显色性和光谱分布等因素对视觉效果的影响考虑不足,导致对隧道照明质量的评价不够科学。笔者从隧道照明光源光色对于驾驶员视觉功效的影响出发,选择两个隧道进行了小目标识别现场实验和不同色温反应时间测试实验,分析了驾驶员视觉功效受隧道照明光源的显色性和色温的影响情况。结果表明：隧道照明光源显色指数越高,驾驶员的视觉功效越好;对于光谱能量分布相似的光源,背景亮度相同时,含有短波成分多的光源照明效果更好,驾驶员的视觉功效也更好。     

背景差法中的阴影消除方法

依据视频图像序列中运动目标分割的一种重要方法背景差法的，提出一种新的计算颜色模型，使用该模型能够有效地计算色度差，解决了背景中光照亮度渐变和背景物体移动等问题，从而解决了运动物体的阴影消除问题。利用该方案实现了人体检测系统，并对该检测系统在室内和室外进行了多组实验。实验结果验证了所提出的方案——新的阴影消除方法的有效性。     

运动目标分割中的自适应背景建模方法

背景差法是视频图像序列中运动目标分割的重要方法。为了解决背景中光照亮度渐变和背景物体移动等问题，提出了基于动态信息窗口(DTW)的自适应背景更新算法。根据像素的动态变化信息决定更新策略。利用该方案实现了人体检测系统，并且在室内和室外进行了实验。实验结果表明所提出的方法不仅能自适应地更新背景模型，而且较其他方法能更有效地消除阴影。     

中间视觉道路照明光视效能最大值研究

本文给出了在中间视觉道路照明条件下光视效能最大值模型。在人眼驾驶行为反应时间模拟系统中选取若干受测者进行实验,通过实验数据推导出基于反应时间的光源主波长和中间视觉背景亮度关系模型。并以该关系模型为基础,给出了中间视觉条件下,基于背景亮度和光源主波长的光视光效能最大值模型。利用最大值模型探讨了光源的节电性能,得出基于中间视觉光视效能最大值的照明功率密度关系函数以及528 nm主波长照明光源的节能性最佳的结论,并结合实验验证了此结论的正确性。     

基于卡尔曼滤波器的运动目标检测与跟踪

针对摄像机静止的情况,提出了一种可运用于实时监控中的运动目标检测与跟踪的方法．采用更新函数实现背景实时更新,通过差分算法检测运动目标．在跟踪模块中,提出建立帧间目标“关系矩阵”实现多个运动目标匹配,并采用卡尔曼滤波器预测目标参数,在运动目标相互遮挡的情况下,根据预测参数跟踪目标,获得目标轨迹．通过多个图像序列测试,算法具有良好的实时性和适应环境变化的能力．     

视觉亮度理论及其图像特性研究

利用图像法研究了视觉亮度随目标亮度和背景亮度变化的规律,得出了视觉亮度随目标亮度变化图像以及视觉亮度随背景亮度的变化图像及其特征,为照明系统定量设计提供了理论依据.     

一种改进的基于混合高斯分布模型的自适应背景消除算法

视频检测技术是智能交通系统研究中一个重要研究方向,根据交通流视频检测的特点,对基于混合高斯分布模型的自适应背景消除方法进行了改进.包括:背景模型匹配只使用亮度信息;将高斯分布模型按权值、方差排序;使用单目深度信息来确定背景;动态调整采样频度等.实验表明,本文提出的算法,分割效果较佳,分割的实时性大大增强.     

基于区域信息的自适应码本目标检测算法

运动物体检测是视频监控系统的一个重要组成部分。针对经典码本目标检测算法存在的自适应动态背景能力不足,以及在复杂环境下检测精确度差的问题,提出一种基于区域信息的自适应码本目标检测算法。首先,利用添加学习率的方法对背景模型进行自适应更新以使其适应不同的光照环境。其次,结合区域信息,将待检测像素的码本和周围像素的码本融合,得到更为精确的背景模型。最后,对前景像背景一样进行建模和更新,使得前景和背景模型可以在预设参数的控制下相互转化,消除由于背景变化造成的误检。实验结果表明:所提算法在有随机噪声及光照变化的复杂环境下,依然具有较好的检测率和较好的鲁棒性。基本满足动态场景中运动目标检测的精度高、速度快、抗噪强以及光照适应性好等要求。     

Motion Tracking with Fast Adaptive Background Subtraction

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｔａｓｋｓｉｓｒｅａｌｔｉｍｅｅｘｔｒａｃｔｉｎｇａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｍｏｔｉｏｎｏｂｊｅｃｔｓ .Ｉｎｇｅｎｅｒａｌ,ｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｎａｍｅｄａｓｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ,ｒｅｓｐｅｃｔｉｖ…     

多媒体投影教学课件设计的文字-背景颜色匹配研究

该项研究用主观评价方法,在日光灯照明的多媒体投影教学教室条件下,从448种文字-背景颜色匹配中,探索出适合投影系统的最佳投影用文字-背景颜色匹配60种,并且探明投影银幕上的颜色视觉清楚度与前景色和背景色的亮度、对比度(亮度差)以及色调有关。因而建议,在设计投影教学课件时,应选用低亮度的文字颜色与高亮度的背景色匹配,或选用高亮度文字颜色与低亮度的背景色匹配,同时应避免使用低对比度的颜色匹配或同色调颜色匹配。     

一种基于Retinex的矿井非均匀照度图像增强算法

煤矿井下的安全高效生产离不开清晰流畅的监控图像,由于矿井下粉尘多、照度低或点光源照射而形成特殊的非均匀照度环境,使得矿井监控图像整体偏暗,对比度低,带有很强的背景噪声,视觉效果差。针对这一问题,基于Retinex算法,提出了一种在高斯滤波后用迭代矢量法继续分离亮度图像的方法。实验结果表明该方法能有效的增加图像对比度,降低背景噪声,改善图像的整体视觉效果。     

基于特征提取算法下点细胞的识别侦测实现

为解决类似血液环境中点细胞的自动识别与侦测,提高点细胞的人工辨别和计数效率、避免人为统计误差,达到对点细胞信息状态的快速、自动、准确统计,设计了点细胞识别与匹配流程。通过分析点细胞背景图像场,对其图像进行相应切分、二值化、去燥等处理后,利用细节特征算子得到点细胞信息特征空间场。通过特征向量的决策选优改善传统的搜索计算方法,避免了大量信息冗余查询;采用空间决策性能函数优化搜索,减少了特征提取计算量,提高了点细胞识别准确性与状态定位。该方法可逐步应用在医院等领域进行液体环境中的细胞识别、计数、运动轨迹追踪等。     

基于凸包算法的指尖识别方法

针对现有指尖检测方法容易受背景的干扰,并且指尖误判点较多的情况,提出了一种基于凸包分析的指尖检测算法。首先,为减少类肤色背景和光照对手部轮廓提取的影响,采用YCbCr肤色模型和背景差分法相结合的方法提取手部轮廓;然后采用快速凸包算法获得手部轮廓的凸包,并利用凸包顶点和缺陷点计算出掌心的坐标,根据凸包缺陷深度和手指几何特征及曲率特征检测手指指尖;最后采用有灯光和类肤色背景干扰的环境,而不是背景单一的环境进行实验,验证了所提算法的鲁棒性。实验结果表明,该算法可以有效识别出指尖数目和手掌的位置,实现简单的数字手势（0~5）的识别,具有较强的鲁棒性。     

视频序列中基于肤色的人脸实时检测

利用肤色在颜色空间的聚类特性来检测人脸,为了去除亮度对肤色的影响,增强检测的可靠性,采用了同时在RGB归一化颜色空间和HSV颜色空间中对肤色进行检测.在肤色检测之前采用了图像差分法先检测出运动空间,消除了背景对肤色检测的影响,也缩小了肤色搜索的范围.关于实际场景的实验表明,本文算法既能准确地检测出人脸,同时又能够达到实时效果.     

用投影光栅测量三维物体表面形状

详细分析了投影光栅的频谱结构、位相信号的频率范围及背景亮度等因素对测量精度的影响，提出了光栅周期、滤波器通频带及光栅信号幅度的选择范围。     

用鱼眼镜头数码相机测试天空亮度分布

为了解决天空亮度测试中存在的同步性差和误差大的缺陷,采用带鱼眼镜头的数码相机测试天空亮度。通过对鱼眼镜头及数码相机光学特性的研究,得到从数码照片上提取被测天空元亮度及位置信息的方法,确定其曝光参数及线性亮度记录范围,并通过对相机稳定性、鱼眼镜头透光率等误差进行分析修正,获得了精度较高的天空亮度分布测试值。为采光研究及采光观测提供了重要的技术手段。