基于数字摄像技术的能见度检测

为了更好地进行能见度的自动检测和全程检测,采用一种基于数字摄像技术的能见度检测方法：读入图像经过预处理设置＂兴趣域＂,提取出对比度大于亮度对比感阈的人眼可分辨像素点,然后通过建立摄像机参数模型,计算出这些点到摄像机的距离,取其最大值即为能见度值。在自行研制的高速公路视频监控系统上,采集某段高速公路上的视频监控图像,进行能见度检测实验,得到923组的观测实验结果。实验结果表明,该算法与人眼观察一致,并对噪声有较好的鲁棒性。     

一种激光能见度仪设计的新方法

该方法改进了传统透射式仪和散射式仪的结构,利用反射镜构成开放气室实现了激光往返式透射法测量方案,运用位移调节器实现了差分测量大气消光系数。基于此方法设计的激光测量系统不仅兼容了透射法的测量原理和后向散射法的单端收发等优点,还具有抗环境污染能力强和测量灵敏度可调等独特优点。本文对该系统进行了详尽的理论分析,同时,还设计了传感器的结构,精选了性能指标优异的光学元件和估算了测量精度,为仪器的硬件实现提供了重要参考方案。     

基于改进的蚁群算法的边缘连接方法

针对边缘检测得到的边缘通常存在不连续现象,基于改进的蚁群算法理论,在Canny算子得到边缘图的基础上,提出了一种有效的边缘连接方法。该方法利用能见度矩阵设置像素点的初始信息激素并调节信息激素的更新,根据像素点梯度幅值和梯度方向来确定引导函数,从而减小了在算法运行初期定位错误的概率,提高了迭代过程中信息更新的准确性。仿真实验结果表明,该方法能够有效地改善边缘检测后的边缘不连续现象,满足边缘检测的轮廓封闭性要求。     

测风激光雷达应用于机场能见度及云底高探测

直接探测多普勒测风激光雷达通过探测大气后向散射信号的多普勒频移来反演风速。分析了上述后向散射信号在大气能见度和云底高探测上应用的可行性。选择了Klett方法反演大气能见度,并设计了分段计算云底高的流程。根据上述算法编写了反演程序并对激光雷达数据进行处理。与外场观测记录对比,得出了反演结果与目测基本吻合的结论。     

一种透射式跑道能见度激光测量仪研究

介绍了一种利用激光测量跑道水平及斜视能见度的原理与方法。通过合作目标的使用,使得能够较简单地实现对斜视能见度的测量且大幅度地提高了仪器回波信号的幅度与灵敏度,并由此确定了仪器可选用PIN光电二极管作光电转换器件;通过透射率标尺的引入,改善了仪器对能见度测量的相对误差曲线,提高了能见度、尤其是低能见度的测量精度。能见度的测量精度优于12%。     

边界层气溶胶类型对中红外光波传输的影响

主要利用MODTRAN5.0分析了2~5μm波段五种类型的边界层气溶胶对整层大气透过率的影响及背景对流层气溶胶对高空上行传输背景下透过率的影响。结果表明:对于2~5μm波段的整层大气,在2.0~2.5μm及3.5~4.0μm波段气溶胶对大气透过率的影响较大,且相同背景下大气能见度越低,气溶胶对大气透过率的影响越大,因此,计算整层大气透过率时不仅需要考虑气溶胶类型对透过率的贡献,同时需要考虑能见度对透过率的影响;对于高空上行传输背景下的大气,绝大多数波段内的透过率随着初始高度的增加而增加,且两种类型下的背景对流层气溶胶下的最大透过率相对不考虑气溶胶时分别降低了9.25%及8.97%,就其绝对偏差而言,计算高层大气透过率时可以不考虑背景对流层气溶胶类型的影响。因此对于地基测量系统需要考虑边界层气溶胶对其辐射的衰减,尤其是能见度较低的时候;对于机载光电系统气溶胶对其能量衰减小,尤其在10 km以上传输高度,且适当地提高初始传输高度可以减小大气对其衰减。     

沙尘天气下大气能见度对激光光强的影响

基于米氏理论,分别研究了不同波长的激光信号在沙尘天气中发生单次散射和多次散射时光强与能见度间的变化关系.推导出发生单次散射时光强与能见度间的解析表达式,同时采用蒙特卡洛方法分析了发生多次散射时光强与能见度间的关系,并与单次散射时的结果进行对比.结果表明:在激光信号波长固定时,接收光强会随着沙尘能见度的增大而增加,并趋于稳定值;在能见度固定时,接收光强会随着激光信号波长的增大而减小;随着传输距离的增加,多次散射的影响会越来越明显.     

基于RFID的雾天高速公路实时预警系统设计

为应对当前高速公路大雾天气时预警信息存在的不足,设计了车载实时预警系统,该系统应用射频识别技术实现对高速公路前方雾况信息的实时预警,设置能见度检测仪与阅读器同步,通过后台数据处理中心对检测数据的处理,实现了对前方雾区距离的准确测量和雾区行车速度的计算,通过车载警示装置提醒驾驶员,提高了高速公路雾区行车的安全性。     

基于激光雷达观测数据的无线光通信系统性能研究

在分析大气衰减效应对无线光(FSO)通信性能影响 时,获取及时准确的能见度数据是关键。首先,分析了 目前获取能见度方法的不足之处,提出由激光雷达(LADAR)反演得到的数据可以更好地满足 FSO通信性能分析的 需求;其次,在介绍了利用LADAR观测数据反演水平能见度方法的基础上,以烟台1月18日典型天气为 例,获取了全天的能见度数据,并结合80%的相对湿度阈值对雾霾的转化过程进行分析 ;最后,结合 实测数据,通过设置适当的通信系统参数,对该日天气条件下的误码率(BE R)进行了实时分析,并得出雾比霾更 容易引起通信系统性能的降低。本文所得结论,将为建立实际的FSO通信链路提供 指导。     

532 nm脉冲激光成像雷达的实验研究

介绍了分孔径发射 /接收 5 3 2nm脉冲激光雷达实验装置 ,分析了不同条件下背景噪声对脉冲激光雷达成像的影响 ,讨论应用时间选通技术和频谱滤波技术对背景噪声的抑制效果 ,通过实验研究了小视场条件下工作距离、发射激光能量及能见度之间的关系。