道路照明现场成像亮度检测技术研究

2021-11-23郭雪梅

商品与质量 2021年30期

郭雪梅

山西省检验检测中心山西太原 030012

1 成像亮度检测技术运行机理

该项检测技术是一种以成像亮度计为工具开展照明亮度检测的检测技术，主要技术环节包括，高动态测量、测量点选择与修正、测量结果分析。该技术的运行机理为，借助检测工具中的CCD感光装置，模拟视网膜的视觉信息收集功能，获取照明设施的测量图像，再利用配套的处理技术，将信息中所包含的亮度数据信息提取出来，并加以分析，最终得出现场照明亮度检测结果。基于此，成像亮度检测技术的运行机理也可以简单概述为，使用成像亮度计模仿人类的视觉功能，来收集、提取现场照明亮度信息，达到照明检测的效果，因此，应用该技术能够实现一次性地完成路面图像信息的收集，为信息收集范围内所有区域、位置上的像素点信息的分析提供依据，省去了以往点式亮度、照度计法条件下，复杂繁琐的信息收集操作，改善了照明检测工作效率。

2 成像亮度检测技术实施流程

2.1 高动态测量环节

高动态测量环节是成像亮度检测技术的信息收集技术环节，该环节的主要作用是保证成像亮度计能够同时、完整、有效地收集，高亮度区域、低亮度区域的成像亮度信息。从人眼视物的机理上来看，瞳孔会按照视线内光线的强度状态，自主协调视觉运作状态，以认知和之别视线内物质的动态化亮度信息，且能够达到108的分辨系数值，因此，人眼基本可以收集、分析道路范围内的全部信息，比如，路灯亮度信息、环境亮度信息等。而实际道路的亮度范围超出了成像亮度计中CCD装置的最大动态识别范围，因此，虽然使用高曝光时间可以有效收集低亮度区域的照明详细信息，但高亮度区域则会因信号溢出问题，导致成像亮度计不能正常收集此部分的照明信息，而采用低曝光时间，那么所收集到的高亮度区域信息无损，低亮度区域信息就会出现不健全的问题。基于此，在成像亮度检测技术的实施中，需要采用先进行高动态测量操作，以解决以上这些问题。一般来说，当前常用的高动态测量操作方法有多靶面曝光合成法、SVPE法、DMM阵列法等。其中，在多靶面曝光合成法下，是采用多个成像亮度计，同时以不同的曝光量得出多个测量图像，然后将这些图像整合成为一个高动态范围图像，实现高动态测量。在SVPE法下，人们需要加设通光板装置于感光系统之前，以调节射入光量、获取灰度差值，然后基于该灰度差值构建出高动态范围图像。在DMM列阵法下，需构建一个微发射列阵用于甄选入射光，然后通过协调反射镜得到不同动态范围的图像，实现高动态测量。

2.2 测量点选择与修正环节

在成像亮度检测技术中，工作者需要先定位测量点，以确认成像亮度计的信息收集范围，保证信息收集的准确性。此后，还要采取修正操作，来处理高动态测量获得的亮度信息，消除其中的畸变、干扰信息，得出有效、可靠的基础信息资料，最后，再通过结果分析，基于基础信息资料，对现场成像亮度情况进行评估，完成该项技术的整体落实。其中，在测量选点中，该技术常用的选点方式有中心法、四点法等，工作者通过准确地进行测量选点，能够有效控制拍摄操作量，以实现在保证全面地收集道路照明信息的同时，将测量工作量降到最低，增强该技术的实施效果。在修正环节中，由于拍摄期间，成像亮度计的拍摄视线，势必会与道路之间存在夹角，因此，最终获得的照明亮度信息会存在“梯形畸变”的问题，使得工作者必须采用相应的“畸变修正”操作，以保证检测数据的可靠性。一般来说，所需要修正的梯形畸变有两种，即横向畸变、纵向畸变。横向畸变修正的方法为，将丢失行的像素AD值加以线性内插处理，即可实现缺失弥补、修正。对于纵向畸变，则需直接采用非均匀内插的方式予以修正。在此过程中，需要将以多项式拟合的方式，对道路标志线上的标记点进行处理，以获得内插值、位置，再把标记点按照所得到的内插值、位置，予以内插处理，使其成为纵向像素总数，即可实现畸变校正[1]。

2.3 测量结果分析环节

待测量结果经过修正后，即可用该测量结果，对照现行的标准，评估道路照明情况，然后再基于此，开展相应的维护、改善工作，以保持道路照明系统的运行状态。在此过程中，工作者还要先采用配套的软件，对所得出的图像参数信息进行计算，获取现场照明参数。这些参数包括，道路亮度最小值、道路亮度最大值、道路亮度平均值、道路亮度总均匀性、道路纵向均匀性、眩光限制阈值增值。根据我国现行的道路照明标准，快速路、主干道的参数标准为，平均亮度1.5-2/cdm-3、纵向均匀度0.7、总均匀度0.4、眩光限值10、平均值20-30，次干路的平均亮度标准为0.75-1/cdm-3、0.5-0.75/cdm-3，总均匀度标准为0.4、纵向均匀度标准为0.5、平均值标准为10-15、眩光限值标准为10。支路的平均亮度标准为0.5-0.75/cdm-3，总均匀度标准为0.4、平均值标准为8-10、眩光限值标准为15。若最终得出的测量参数值处于标准范围内，则说明该道路的照明亮度合格，如果没有在标准范围，就需要工作者加以调整。在此过程中，工作者需要观察具体点位对应的检测数据，以定位存在照明亮度问题的具体道路路段，再对该路段的照明设施进行针对性地调整，并在调整后继续进行现场成像亮度检测，直至确认无问题为止，实现现场成像亮度检测技术的落实应用[2]。