摘要:我國(guó)中東部地區(qū)再度跌入12月初的夢(mèng)魘中,過(guò)程極其相似,只是程度尚不及。低溫天氣,"屢犯不爽"的霧霾帶來(lái)道路安全極大隱患,道路安防將會(huì)使出怎樣的"殺手锏"?
12月22日傍晚,來(lái)自杭州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站和杭州市氣象臺(tái)聯(lián)合發(fā)布的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào):預(yù)計(jì)23日杭州市AQI指數(shù)為160-180,首要污染物為PM2.5,空氣質(zhì)量等級(jí)為中度污染。然后,中東部地區(qū)再度跌入12月初的夢(mèng)魘中,過(guò)程極其相似,只是程度尚不及。低溫天氣,"屢犯不爽"的霧霾帶來(lái)道路安全極大隱患,道路安防將會(huì)使出怎樣的"殺手锏"?
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以北京為例,連續(xù)幾次霧霾天氣,京城PM2.5一直維持在200以上,有專家認(rèn)為機(jī)動(dòng)車排放和道路揚(yáng)塵在PM2.5排放源所占比例為50%。在中國(guó)科學(xué)院發(fā)布的報(bào)告中北京以52分鐘成為上班路途花費(fèi)時(shí)間最多城市。2012年12月,救護(hù)車被堵致使傷者死亡事件,把北京市交通擁堵問(wèn)題推上風(fēng)口浪尖。專家紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策,智能交通成為治理良方之一。
姚宏偉博士10多年來(lái)一直致力于世界智能交通發(fā)展研究,并從事中國(guó)智能交通建設(shè)實(shí)踐,他認(rèn)為,解決城市交通問(wèn)題要用"智慧"。"智能交通"主要包括交通信息服務(wù)系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)、智能公共交通系統(tǒng)和交通電子收費(fèi)系統(tǒng)。北京的智能交通狀況存在很多不足,體現(xiàn)在城市智能交通系統(tǒng)管理系統(tǒng)的不完善及現(xiàn)有智能交通服務(wù)的普及程度并不高。
城市交通信息服務(wù)系統(tǒng)從功能上分包括出行前信息服務(wù)系統(tǒng)、出行中信息服務(wù)系統(tǒng)和個(gè)性化信息服務(wù)系統(tǒng)。人們可以為智能手機(jī)下載一個(gè)"交通信息服務(wù)"軟件,定制一個(gè)上下班套餐。每天上班離開(kāi)家前和下班后離開(kāi)公司前,都可以查閱相關(guān)道路的路況。選擇性難題自然可以迎刃而解。
"救護(hù)車被堵"與城市交通信息傳播不暢的現(xiàn)狀脫不了干系。如果救護(hù)車司機(jī)能夠查詢路況信息,有可能他們?nèi)ド晕⑦h(yuǎn)一點(diǎn)但是道路通暢的醫(yī)院都用不了那么多時(shí)間。這里面包含3層意思,救護(hù)車上缺少相關(guān)查詢?cè)O(shè)備,沒(méi)有當(dāng)?shù)氐膶?shí)時(shí)路況播報(bào),車上人員根本沒(méi)有查詢路況信息的意識(shí)。這就是我們前面提到的交通信息服務(wù)系統(tǒng)不健全和缺乏知識(shí)普及。除了自己尋找出路,被堵救護(hù)車還有其他的脫身辦法嗎?通過(guò)先進(jìn)的交通信號(hào)控制系統(tǒng)使救護(hù)車對(duì)交通控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)先控制,保證救護(hù)車優(yōu)先通過(guò)
智能的公共交通系統(tǒng)可以對(duì)公共汽車進(jìn)行自動(dòng)定位和跟蹤,糾正公共汽車的晚點(diǎn)和超時(shí);可以對(duì)公共汽車在通過(guò)交叉路口時(shí)提供信號(hào)優(yōu)先,使得綠燈提前或延長(zhǎng)時(shí)間;可以通過(guò)安裝在公共汽車上的攝像機(jī)進(jìn)行閉路電視監(jiān)控、無(wú)線通訊和緊急處理等以增加乘客的安全感。
道路安防亟需光學(xué)透霧技術(shù)
據(jù)了解,霧霾是霧與霾的混合物。霧的主要成分是空氣中懸浮的的微小水滴或冰晶,霾則由微小的固體顆粒物組成,霧和霾共同作用的結(jié)果就是能見(jiàn)度急劇下降。這種霧霾天氣不僅危害人體健康,而且容易導(dǎo)致交通事故頻發(fā),同時(shí)也使得視頻監(jiān)控質(zhì)量明顯下降。
據(jù)介紹,大部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的是可見(jiàn)光成像,在霧霾天氣下,圖像色彩將會(huì)變暗、對(duì)比度降低、圖像清晰度也會(huì)變低,由此一些細(xì)節(jié)無(wú)法被察覺(jué),從而導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)失靈。究其原因,物體表面反射的光線在到達(dá)成像設(shè)備過(guò)程中會(huì)受到空氣中懸浮顆粒物的影響,從而使設(shè)備無(wú)法獲得清晰圖像。因此去除霧氣等雜物的影響、提高視頻成像清晰度,成為室外視頻監(jiān)控系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的技術(shù)。
據(jù)介紹,當(dāng)前視頻監(jiān)控透霧技術(shù)主要有兩大類,即電子透霧和光學(xué)透霧。前者是通過(guò)軟件算法增強(qiáng)圖像,其優(yōu)勢(shì)是能有效提升視覺(jué)對(duì)比度,缺點(diǎn)是其效果受制于算法模型以及圖像處理芯片的性能;后者則是利用光學(xué)原理進(jìn)行濾波處理從而獲得圖像,其特點(diǎn)是成像效果突出,不足之處在于只能獲得黑白監(jiān)控畫面,且好的鏡頭成本較高。
在監(jiān)控系統(tǒng)解決方案中,這兩種透霧技術(shù)都有應(yīng)用。電子透霧應(yīng)用主要體現(xiàn)在攝像機(jī)方面,一些攝像機(jī)廠家開(kāi)發(fā)了專門的圖像處理芯片,通過(guò)各種圖像算法實(shí)現(xiàn)色彩增強(qiáng)、反差增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)以及亮度增強(qiáng),但如前所述,這種處理方式通常作為一種附加增強(qiáng)功能,高端場(chǎng)合用的較多的反而是光學(xué)透霧技術(shù)。光學(xué)透霧的重點(diǎn)在于對(duì)特定近紅外波段光線的截取與聚焦,而這部分工作大都由鏡頭完成,所以說(shuō)鏡頭的好壞決定了光學(xué)透霧的效果。
透霧鏡頭(通常也稱為紅外鏡頭)的好壞首先在于鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì),即對(duì)光路的把握;其次是鏡片選材,不同材質(zhì)透光的物理性能不同,好的材質(zhì)(例如ED螢石材質(zhì))可以降低光線損失;鏡頭品質(zhì)還受制造工藝影響,比如鍍膜等工藝就可以增加特定波段光線的透過(guò)率。
目前,光學(xué)透霧系統(tǒng)已經(jīng)用于邊防海防、森林防火、油氣田等諸多方面,同時(shí)隨著我國(guó)平安城市以及智慧城市的建設(shè),透霧技術(shù)也備受業(yè)界重視。交通監(jiān)控是構(gòu)建智慧城市的重要內(nèi)容,但當(dāng)前的交通監(jiān)控大多仍使用普通鏡頭,一旦監(jiān)控距離過(guò)長(zhǎng)或天氣狀況較差勢(shì)必會(huì)影響監(jiān)控效果。據(jù)了解,交通監(jiān)控沒(méi)有使用紅外鏡頭的原因在于:紅外鏡頭獲得的是黑白圖像,而彩色圖像能獲得更多的車型、衣著、環(huán)境等信息,所以即便是夜晚監(jiān)控仍然只采用白光補(bǔ)光。對(duì)于記錄違章、警察辦案,彩色圖像固然更有優(yōu)勢(shì),但在霧霾、陰雨天氣下普通鏡頭卻不能獲得清晰圖像,只有光學(xué)透霧鏡頭才能不受天氣、白天夜晚切換的影響,24小時(shí)全天候提供高清圖像。
業(yè)內(nèi)表示,實(shí)際上類似于高速公路、地鐵隧道等遠(yuǎn)距離監(jiān)控場(chǎng)景已經(jīng)有大量紅外透霧鏡頭投入應(yīng)用,不僅白天晚上無(wú)障礙切換,打開(kāi)透霧模式后也能夠輕松應(yīng)對(duì)陰雨、多霧天氣。近年來(lái),每到年底或年初我國(guó)大部分地區(qū)都會(huì)出現(xiàn)霧霾天氣,而且霧霾濃度有不斷加重、覆蓋區(qū)域不斷擴(kuò)大的趨勢(shì),不僅給交通出行帶來(lái)不利影響,同時(shí)也是交通管理面臨的一大難題。紅外透霧鏡頭作為戶外監(jiān)控解決方案,發(fā)揮其在霧霾天氣情況下的作用,是交通管理者及行業(yè)人士應(yīng)該考慮的問(wèn)題。
紅外熱像儀成車載"安全衛(wèi)士"
紅外熱像儀是被動(dòng)紅外熱成像。在自然界中,一切物體的溫度都高于絕對(duì)零度(-273℃),都會(huì)有紅外輻射。紅外熱像儀就是根據(jù)探測(cè)到的物體輻射能的大小,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理顯示為物體的熱像圖,以灰度級(jí)顯示出物體的紅外圖片,同時(shí)獲得被測(cè)目標(biāo)的溫度分布。紅外熱像儀可以在完全無(wú)光的夜晚,或是在煙云密布的惡劣環(huán)境清晰成像。正是由于這個(gè)特點(diǎn),紅外熱成像技術(shù)可用在夜間的安全防范、惡劣天氣下監(jiān)視和各種場(chǎng)所的防火監(jiān)控系統(tǒng)中。
有調(diào)查顯示60%的交通事故都發(fā)生在夜間及天氣不好的情況下,主要是因?yàn)轳{車時(shí)的視線比較差,汽車速度比較高引起的。尤其是夜間在沒(méi)有路燈和霧霾較為嚴(yán)重的道路上行駛,受汽車大燈照射距離的限制,行駛會(huì)有安全隱患。采用紅外熱像儀作為視覺(jué)輔助駕駛系統(tǒng),駕駛員能夠在低能見(jiàn)度或者黑暗中清楚觀察車輛前方的信息,也可以看到汽車前照燈照射不到的區(qū)域、強(qiáng)光陰影中的行人、車輛。一般汽車大燈的照射距離在100m左右,而紅外熱像儀可以看到450m意外的路況信息。
目前越來(lái)越多的汽車廠家開(kāi)始開(kāi)發(fā)和使用以紅外熱像儀為核心的車載夜視系統(tǒng),由于價(jià)格的原因,國(guó)內(nèi)外各大汽車廠商只是在其頂級(jí)豪華車型中使用了車載紅外熱像儀。但據(jù)專家預(yù)測(cè),在不久的將來(lái)隨著科技的發(fā)展和紅外熱像儀生產(chǎn)成本的降低,車載夜視系統(tǒng)將會(huì)全面普及。
監(jiān)控