ES2286423T3 - Metodo para determinar la gama de visibilidad y metodo para detectar la presencia de niebla. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de determinación de la distancia de visibilidad, en particular a partir de un vehículo (12) en una escena (21), caracterizado por el hecho de que: - se captura al menos una primera imagen (20) de la mencionada escena (21) a partir del vehículo, de preferencia en el sentido de desplazamiento (F) del mencionado vehículo (12), - se registra la luminancia (L; L1) en cada punto de la mencionada primera imagen (20), - se aplica una máscara (24) sobre la primera imagen (20) para obtener una zona (22) de la mencionada primera imagen (20) y se lleva a cabo un promedio de esta luminancia (L; L1) a lo largo de la abscisa de la mencionada zona (22) para obtener una curva de la luminancia vertical (LV; LV1) en función de cada ordenada (V) de la mencionada zona (22) y que presenta al menos un punto de inflexión (I), - se determina un coeficiente de extinción (k) de la niebla a partir de la mencionada curva de la luminancia vertical (LV; LV1), y - se calcula la distancia de visibilidad (D) apartir del mencionado coeficiente de extinción (k).
Description
Método para determinar la gama de visibilidad y
método para detectar la presencia de niebla.
La invención se refiere a un procedimiento para
la determinación de la distancia de visibilidad, en particular a
partir de un vehículo en una escena y un procedimiento para la
determinación de la presencia de niebla.
La niebla es una suspensión en el aire de
partículas muy pequeñas que, en un medio aéreo próximo del suelo,
causan una difusión de la luz cuando ésta pasa a través de ellas,
que tiene como efecto la reducción de la visibilidad del
observador. A partir del momento en el que la tasa de humedad
alcanza un 100% el aire es húmedo y el vapor de agua empieza a
condensarse, lo que lleva a la aparición de la niebla.
Por convención, se habla de niebla cuando la
tasa de humedad alcanza un 100% y cuando la visibilidad horizontal
es inferior a 1 km. La reducción de la visibilidad depende de la
estructura de la niebla y en particular de la concentración
volúmica de las gotitas y de la distribución de su tamaño que puede
variar de 2 \mum a 10 \mum. De esta forma, la lluvia diverge
notablemente de la niebla, por el hecho de que las partículas
implicadas difieren por su tamaño que pueden alcanzar hasta
10^{4} \mum por su concentración.
De hecho, la niebla se compone en general de
pequeñas gotitas esféricas de agua a través de las cuales todas las
longitudes de ondas de lo visible se difunden de modo sensiblemente
igual, dando un aspecto gris a la niebla. La niebla tiene como
efecto la reducción del contraste de una forma, lo que perturba el
sistema visual de un observador que busca evaluar su distancia.
La densidad de la niebla se caracteriza
habitualmente por la medida convencional de la distancia de
visibilidad meteorológica (D) definida como la distancia horizontal
mayor a la que un observador puede detectar un gran objeto negro en
el horizonte en condición diurna. Este objeto solo se puede
detectar del fondo si el contraste es suficientemente importante y
en todo caso por encima del umbral de percepción. El contraste
percibido por el observador se reduce con la distancia y con la
opacidad de la atmósfera.
El coeficiente de extinción de la niebla (k), es
una medida de las propiedades de absorción y de dispersión de la
luz. De acuerdo con las normas de la Comisión Internacional de
Iluminación, el valor umbral de contraste es de un 5% (0,05). Para
un objeto negro, la distancia de visibilidad meteorológica (D),
llamada distancia de visibilidad en todo lo que sigue, se define
entonces a partir de este valor umbral por la siguiente
fórmula:
De esta forma, al estimar el coeficiente de
extinción de la niebla (k), es posible determinar el alcance
visual.
Las estadísticas de la seguridad en carretera
muestran que a pesar de una mejora considerable de las
infraestructuras de las carreteras, la cantidad de accidentes, en
la carretera no ha bajado lo suficiente, y en particular en Francia,
demasiados individuos se hieren aún gravemente en las carreteras,
hasta se matan. De hecho, la actitud misma del conductor se pone
con frecuencia en causa en el transcurso de constataciones de
accidentes y en particular la mala percepción de la carretera es
una causa importante de accidentes. En Francia, por ejemplo, un
1,2% de los accidentes corporales anuales son debidos a una falta
de visibilidad unida a la niebla y su gravedad es 1,8 veces más
importante que en tiempo claro.
El motivo de la gravedad de estos accidentes
está a menudo unido al hecho de que las velocidades llevadas a
cabo son demasiado elevadas en relación con la distancia de frenado
que permite pararse sin chocar con un obstáculo. El hecho de poder
asistir al conductor, en particular en unas condiciones de
visibilidad menor, permitiría entre otros adaptar la velocidad del
vehículo a la situación encontrada.
Unos estudios de accidentologías muestran que
los accidentes son tanto menos graves cuando el tiempo de reacción
del conductor es rápido y la velocidad del vehículo es débil.
Sabiendo que el tiempo de reacción de un conductor se sitúa
alrededor de 1 segundo en promedio, se comprende el interés de
desarrollar unos sistemas automatizados de ayuda a la conducción,
cuyo tiempo de reacción ya hoy en día está por debajo de 0,1
segundos y que actúan en función de la presencia de niebla y / o de
la distancia de visibilidad.
En consecuencia, los sistemas de asistencia a la
conducción dirigidos al conductor están cada vez más desarrollados
y próximamente podrían llegar a ser un equipo opcional de los
vehículos.
Tales sistemas pueden actuar en particular sobre
la velocidad del vehículo y / o sobre el accionamiento de las
luces anti-niebla, etc...
Se conocen tales procedimientos de determinación
de la niebla y de la distancia de visibilidad. Sin embargo, estas
determinaciones conocidas se hacen únicamente de manera estática, a
partir de la comparación entre una imagen de la escena tomada sin
niebla y que sirve de referencia y una imagen de la misma escena en
presencia de niebla.
Estas determinaciones se hacen utilizando una
cámara fija, de modo que se pueda comparar la misma escena y no
permiten por tanto indicar resultados en movimiento, en particular
a partir de un vehículo. Estos métodos no están por tanto adaptados
para la ayuda a un conductor, cuya escena está en evolución
constante y donde la imagen de referencia no puede existir.
Es el primer objetivo de la invención
suministrar un procedimiento que permita determinar la distancia de
visibilidad en particular a partir de un vehículo que de
preferencia está en desplazamiento, con el fin de poder asistir al
conductor al actuar por ejemplo sobre la velocidad del vehículo
automáticamente.
Se alcanza el primer objetivo de la invención
por el hecho de que el procedimiento consta de las siguientes
etapas:
- se captura al menos una primera imagen de la
escena a partir del vehículo, de preferencia en el sentido de
desplazamiento del mencionado vehículo,
- se registra la luminancia en cada punto de la
primera imagen,
- se aplica una máscara a la mencionada primera
imagen para obtener una zona de la mencionada primera imagen y se
lleva a cabo un promediado de esta luminancia a lo largo de la
abscisa de la zona indicada para obtener una curva de la luminancia
vertical en función de cada ordenada de la zona mencionada, y que
presenta al menos un punto de inflexión,
- se determina un coeficiente de extinción de la
niebla a partir de la mencionada curva de la luminancia vertical,
y
- se calcula la distancia de visibilidad a
partir del coeficiente de extinción indicado.
La luminancia está directamente relacionada al
nivel de gris registrado para la imagen con la ayuda por ejemplo de
una cámara y representa el contraste percibido por un
conductor.
En el caso de objetos extendidos que presentan
una luminancia entre el objeto y el fondo sobre el que se destaca,
el coeficiente de extinción de la niebla (k) se puede calcular a
partir de la ley de Koschmieder:
L = L_{o}e^{-kd} + (1 -
e^{-kd})
L_{f}
(L_{o}) representa la luminancia de un pixel
en el suelo
(L_{f}) representa la luminancia de un pixel
en el cielo supuesto constante
(k) representa el coeficiente de extinción de la
niebla (en m^{-1})
(d) representa la distancia entre un punto
observado y el observador (en m).
Un calibrado radiométrico de la cámara permite
llevar los pixeles a la misma sensibilidad, es decir que un objeto
uniforme se registre con un mismo nivel de gris.
Sin embargo, a pesar de este calibrado
radiométrico la imagen presenta a menudo parásitos, en particular,
en el borde de la imagen, que perturban el análisis de esta
última. La aplicación de una máscara sobre la imagen permite
eliminar las informaciones parásitas presentes y obtener una imagen
que presenta entonces para un mismo objeto un nivel de gris
sensiblemente homogéneo. La geometría de la máscara empleada está
de preferencia adaptada a la escena registrada.
De esta forma, el hecho de establecer una media
de la luminancia a lo largo de la abscisa de una zona elegida a
partir del registro llevado a cabo para cada punto (o pixel),
permite evitar el ruido registrado en la imagen y construir una
curva de luminancia de acuerdo con una dirección sensiblemente
vertical de la imagen, curva llamada en todo lo que sigue curva de
luminancia vertical.
El conocimiento de la visibilidad de cada
ordenada de la imagen permite a continuación determinar a partir
del conocimiento del coeficiente de extinción (k) de la niebla, la
distancia de visibilidad meteorológica (D), directamente a partir
de la fórmula:
Este procedimiento, adaptado a los movimientos
de vehículos, es particularmente interesante cuando se usa en
dinámica, es decir notablemente a partir de un vehículo en
movimiento, ya que puede permitir asistir a un conductor de un
vehículo a partir del registro de la escena que corresponde a la
visión que tiene a través del parabrisas de su vehículo. El
procedimiento permite determinar la distancia de visibilidad cuando
el vehículo está en movimiento, o sea en desplazamiento a una
velocidad (V), o en parada, o sea a una velocidad cero (V = 0). La
imagen se toma entonces de preferencia hacia la parte delantera del
vehículo o en su sentido habitual de circulación para indicar la
visión que el conductor tiene a través del parabrisas del
vehículo.
Además, este procedimiento está adaptado para
permitir indicar la distancia de visibilidad de modo pasivo, es
decir sin intervención automática en el vehículo, o de modo activo
al actuar de modo automático sobre un órgano del vehículo.
Utilizado de modo pasivo, el procedimiento puede
indicar por ejemplo al conductor el valor de la distancia de
visibilidad o la velocidad que no se puede sobrepasar por ejemplo
con la ayuda de una indicación luminosa que aparece en el
habitáculo del vehículo. Un captador de velocidad puede permitir
indicar al procedimiento la velocidad del vehículo, que puede
entonces llegado el caso indicar al conductor que ésta es demasiado
elevada. En todos los casos, en pasivo, pertenece al conductor la
adaptación de la velocidad de su vehículo él mismo y la activación
de las luces anti-niebla si es necesario.
De modo activo, el procedimiento puede por
ejemplo permitir actuar de modo automático sobre la velocidad del
vehículo o sobre el sistema de frenado por ejemplo en función del
valor de la distancia de visibilidad y de preferencia de acuerdo con
unos criterios de seguridad anteriormente mencionados (distancia de
frenado, etc...). Puede también permitir activar automáticamente
las luces anti-niebla.
En el caso de una parada del vehículo, el
procedimiento puede ser adaptado para que las indicaciones o
acciones automáticas anteriormente mencionadas permanezcan activas
durante un cierto tiempo, en particular, al menos hasta el momento
de parada total del motor, hasta algunos instantes suplementarios.
De hecho, en una situación de parada momentánea (estación de
servicio, peaje, reducción debido a atascos en la circulación,
etc...) el vehículo puede alcanzar una velocidad cero, mientras que
conviene conservar las visiones de seguridad, y mantener por
ejemplo las luces anti-niebla encendidas.
También se puede emplear este procedimiento en
estático para observar una escena y darse cuenta de la presencia de
niebla y de la distancia de visibilidad. En este caso, al menos una
cámara puede por ejemplo estar dispuesta en una infraestructura de
carretera y enviar una señal hacia al menos un panel fijo dispuesto
a lo largo de la infraestructura o hacia unos vehículos para
indicarles pasivamente, como se ha evocado de modo dinámico, todo
tipo de informaciones (velocidad límite de seguridad, extendido
espacial de la niebla, etc...) y eventualmente intervenir en el
vehículo automáticamente como se ha indicado anteriormente,
actuando por ejemplo sobre el frenado o las luces
anti-niebla.
Todos los tipos de intercambio de informaciones,
por ejemplo con la ayuda de señales de radio, permitirían
intervenir entre la cámara y los vehículos o entre los vehículos
mismos. La multiplicidad de los puntos de medición (a partir de
varias cámaras o vehículos) permiten indicar con regularidad las
evoluciones espacial y temporal de la niebla y / o de la distancia
de visibilidad hacia los paneles indicadores o directamente hacia
los vehículos.
De modo ventajoso, para determinar el
coeficiente de extinción de la niebla:
- se suministra la ordenada del horizonte para
la primera imagen;
- se determina la ordenada de al menos un punto
de inflexión de la mencionada curva de luminancia vertical;
- se compara la mencionada ordenada del punto de
inflexión a la mencionada ordenada del horizonte;
- se indica la presencia de niebla cuando la
mencionada ordenada del punto de inflexión está situada por debajo
de la mencionada ordenada del horizonte;
- se calcula el mencionado coeficiente de
extinción a partir de la mencionada ordenada del punto de inflexión
y de la ordenada indicada del horizonte; y
- se determina la distancia de visibilidad a
partir del mencionado coeficiente de extinción.
La ordenada del horizonte por ejemplo puede ser
suministrada a partir del marcado sobre la banda de rodamiento. Se
deduce la distancia de visibilidad (D) a partir de la determinación
del valor en la ordenada del punto de inflexión de la curva de
luminancia. En este caso, es necesario hacer la hipótesis de que el
suelo presenta un nivel de gris uniforme para evitar toda
interferencia debida a las irregularidades del revestimiento por
ejemplo.
Para abstenerse de la hipótesis anteriormente
citada, se lleva a cabo una segunda toma de imagen, antes de
determinar la distancia de la visibilidad. De esta forma, de modo
ventajoso, el procedimiento consta además de las siguientes
etapas:
- se captura una segunda imagen en la misma
dirección y en el mismo sentido que la mencionada primera
imagen,
- se registra la luminancia en cada punto de la
mencionada segunda imagen,
- se lleva a cabo una homografía de la
mencionada segunda imagen de modo que lleve esta última en un punto
de referencia de la mencionada primera imagen y obtener una imagen
homográfica,
- se aplica una máscara sobre la mencionada
imagen homográfica para obtener una zona homográfica de la imagen
homográfica indicada,
- se lleva a cabo un promedio de las luminancias
de la mencionada zona homográfica a lo largo de la abscisa de la
imagen homográfica para obtener una curva de luminancia homográfica
vertical en función de cada ordenada de la zona homográfica
indicada,
- se traza una curva de luminancia vertical que
en cada ordenada se corresponde con la diferencia de las
luminancias entre las curvas de luminancia de la zona indicada y de
la mencionada zona homográfica,
- se suministra la ordenada del horizonte para
la mencionada primera imagen,
- se determina la ordenada de al menos un punto
de inflexión de la mencionada curva de diferencia de luminancias
verticales,
- se compara la ordenada indicada del punto de
inflexión a la ordenada mencionada del horizonte,
- se indica la presencia de niebla cuando la
mencionada ordenada del punto de inflexión está situada por debajo
de la ordenada indicada del horizonte,
- se calcula el coeficiente de extinción
indicado a partir de la mencionada ordenada del punto de inflexión
y de la ordenada del horizonte indicada, y
- se determina la distancia de visibilidad a
partir del coeficiente de extinción indicado.
En el caso del desplazamiento del vehículo, las
dos imágenes corresponden más o menos a la misma escena, pero
tomada en dos distancias diferentes para un mismo objeto en la
escena. Pero, como lo hemos evocado anteriormente, el efecto visual
de la niebla depende de la distancia; al no haberse tomado las dos
imágenes a la misma distancia, el efecto de la niebla será
diferente. El hecho de comparar dos imágenes de la misma escena
permite de tener en cuenta las irregularidades encontradas en la
escena.
De hecho, el desplazamiento del vehículo en la
escena produce una transformación homográfica de la imagen de la
carretera. De esta forma, de modo que se pueda comparar los niveles
de gris entre las dos imágenes, es necesario llevar a cabo una
homografía de la segunda imagen, de modo que se lleve a una señal
idéntica a la de la primera imagen registrada. De esta forma, a
partir de la ley de Koschmieder aplicada a las dos luminancias, se
obtiene:
L_{1} =
L_{o}e^{-kd1} + (1 - e^{-kd1})
L_{f}
L_{2} =
L_{o}e^{-kd2} + (1 - e^{-kd2})
L_{f}
Las dos distancias (d_{2} y d_{1}) están
unidas por la distancia (d'), recorrida por el vehículo, es decir
con (d_{2} = d_{1} + d'), se obtiene entonces:
L_{1} - L_{2} = (L_{o} -
L_{f}) (1 - e^{-kd'})
e^{-kd1}.
En el caso de una parada del vehículo, la
distancia (d') es cero y el procedimiento es comparable con el de
una sola toma de imagen, ya que (L_{2} = L_{1}), salvo en la
muy rara situación de una evolución brutal e importante de la
niebla entre las dos tomas de imagen.
De esta forma, al indicar el valor (d')
correspondiente al desplazamiento del vehículo entre las dos tomas
de imagen (directamente unida a la velocidad del vehículo), basta
para buscar el punto de inflexión sobre la curva de diferencia
entre las dos luminancias, para obtener el coeficiente de extinción
(k) de la niebla que permite a continuación calcular la distancia
de visibilidad (D).
Un calibrado geométrico de la captura de imagen
permite además de modo ventajoso determinar los coeficientes de la
ley de Koschmieder, que permite a continuación determinar el
coeficiente de extinción de la niebla (k) y por tanto la distancia
de la visibilidad. Este calibrado geométrico se puede llevar a
cabo previamente al comparar de modo ventajoso las coordenadas de
dos puntos conocidos en la mencionada primera imagen con las
coordenadas de los dos puntos indicados en la escena.
De modo ventajoso, la distancia de visibilidad
(D) se calcula regularmente a partir de una imagen capturada
sensiblemente de modo continuo.
De esta forma, incluso durante el
desplazamiento, la distancia de visibilidad se determina
sensiblemente de modo continuo de modo que toda evolución de la
niebla se tiene en cuenta (evoluciones temporales, espaciales,
etc...) sensiblemente en tiempo real.
Combinada con el procedimiento anteriormente
mencionado de determinación del punto de inflexión sobre una
primera imagen, en presencia de varios puntos de inflexión sobre la
curva de luminancia de esta última, la distancia de visibilidad se
puede determinar sobre la curva de diferencia entre las dos curvas
de luminancia que, presentan en general solo un punto de inflexión
común a las dos curvas, este último corresponde al punto que
permite determinar la presencia de niebla. De hecho, en una curva
de luminancia, un punto de inflexión puede ser debido a la
presencia de niebla o de un obstáculo, por ejemplo un vehículo de
tipo camión colocado en la escena. La diferencia entre dos curvas
de luminancias de la misma escena tomada en dos instantes
diferentes i permite entonces eliminar los puntos de inflexión
comunes que corresponden en general a aquellos debidos a obstáculos
y solo conservar el debido a la niebla.
De acuerdo con otro modo de realización
ventajoso, se determina el coeficiente de extinción de la niebla
por minimización de la separación de luminancia entre las curvas de
la mencionada luminancia vertical y de la luminancia teórica
indicada, luego se calcula la distancia de visibilidad a partir del
mencionado coeficiente de extinción obtenido. La separación se
determina en cada punto (o ordenada) con la ayuda de la relación de
Koschmieder, de acuerdo con la siguiente fórmula:
E = \Sigma
(L_{R} -
L_{T})^{2}
donde
(L_{R}) representa la luminancia real
registrada en la imagen
(L_{T}) representa la luminancia teórica
construida con un (k) arbitrario.
Al reducir al mínimo la desviación (E) de
niveles de gris (luminancia) entre la imagen observada y la imagen
construida con un coeficiente de extinción de la niebla arbitraria,
por ejemplo por un método clásico de minimización no lineal basada
en el gradiente conjugado, se obtiene el coeficiente de extinción
de la niebla real que permite a continuación calcular la distancia
de visibilidad meteorológica (D). Este procedimiento se puede
emplear solo o en combinación con los procedimientos anteriormente
mencionados de modo que se afinen los resultados, en particular en
presencia de múltiples puntos de inflexión.
La determinación de la distancia de visibilidad
también se puede hacer en dos tomas de imágenes. En consecuencia,
el procedimiento consta además de modo ventajoso de las siguientes
etapas:
- se captura una segunda imagen en la misma
dirección y en el mismo sentido que la mencionada primera
imagen,
- se registra la luminancia en cada punto de la
mencionada segunda imagen,
- se lleva a cabo una homografía de la
mencionada segunda imagen de modo que se lleve esta última en un
punto de referencia de la mencionada primera imagen y obtener una
imagen homográfica,
- se aplica una máscara a la mencionada imagen
homográfica para obtener una zona homográfica,
- se lleva a cabo un promedio de la luminancia
homográfica indicada a lo largo de la abscisa de la imagen
homográfica para obtener una curva de la luminancia homográfica en
función de cada ordenada de la mencionada zona homográfica,
- se traza una curva de diferencia entre las dos
curvas de luminancias verticales que en cada ordenada de la
mencionada zona se corresponde con la diferencia de las luminancias
entre las curvas de luminancia de la mencionada zona y de la zona
homográfica indicada,
- se construye una curva de luminancia
teórica,
- se determina el mencionado coeficiente de
extinción (k) de la niebla por reducción al mínimo de la
separación (E) entre la mencionada curva de diferencias de
luminancias (L_{V1}, L_{VH2}) de la mencionada primera imagen
(20) y la imagen homográfica indicada y la curva de luminancia
teórica mencionada, luego se calcula la distancia de visibilidad a
partir del coeficiente de extinción indicado obtenido.
A partir del sistema de las dos ecuaciones de
Koschmieder para las dos luminancias:
L_{1} =
L_{o}e^{-kd1} + (1 - e^{-kd1})
L_{f}
L_{2} =
L_{o}e^{-kd2} + (1 - e^{-kd2})
L_{f}
se determina la separación (E)
entre las dos curvas de luminancias (L_{1} y L_{2}) de las dos
imágenes respectivas en relación con una curva de luminancia
teórica, de acuerdo con la misma fórmula que
anteriormente:
E = \Sigma
(L_{R} -
L_{T})^{2}
pero, esta
vez
(L_{R}) representa la diferencia entre las dos
luminancias reales (L_{1} y L_{2})
(L_{T}) representa la luminancia teórica
construida con un (k) arbitrario
Por ejemplo, el mismo método de minimización
anteriormente citado basado en el gradiente conjugado o todo otro
método de minimización permite llevar a buen fin esta minimización.
A partir de allí, la distancia de visibilidad (D) se calcula de
acuerdo con la fórmula anteriormente mencionada con la ayuda del
coeficiente de extinción (k) de la niebla retenida.
El segundo objetivo de la invención es
suministrar un procedimiento que permita determinar la presencia de
niebla.
Este segundo objetivo de la invención se ha
alcanzado por el hecho de que el procedimiento consta de las
siguientes etapas:
- se captura al menos una primera imagen de la
escena a partir del vehículo, de preferencia de acuerdo con una
dirección tomada en el sentido de desplazamiento del mencionado
vehículo,
- se suministra la ordenada del horizonte para
la primera imagen indicada,
- se registra la luminancia en cada punto de la
mencionada primera imagen,
- se aplica una máscara a la primera imagen
indicada para obtener una zona de la mencionada primera imagen y
se lleva a cabo un promediado de esta luminancia a lo largo de la
abscisa de la mencionada zona para obtener una curva de la
luminancia vertical en función de cada ordenada de la zona indicada
que presenta al menos un punto de inflexión,
- se determina la ordenada de al menos un punto
de inflexión de la curva de luminancia vertical,
- se compara la mencionada ordenada del punto de
inflexión a la ordenada indicada del horizonte, y
- se indica la presencia de niebla cuando la
mencionada ordenada del punto de inflexión está situada por debajo
de la ordenada del horizonte indicada.
Este procedimiento es particularmente
interesante para indicar la presencia de niebla por ejemplo con la
ayuda de un aviso sonoro o luminoso que se indicaría por ejemplo en
una pantalla.
Utilizado en estático en el borde de la
carretera, por ejemplo, este procedimiento puede permitir poner la
atención de los conductores por medio de una notificación sobre un
panel de indicación, que indica la presencia de niebla. El sentido
del desplazamiento del vehículo, en este caso, está considerado
como el sentido normal de circulación.
Utilizado a bordo de un vehículo, este
procedimiento llega a ser dinámico y puede entonces permitir
informar en todo momento al conductor de la presencia de niebla de
modo pasivo, como indicado anteriormente al activar una señal
sonora o luminosa en el habitáculo del vehículo o de modo activo al
actuar automáticamente sobre el alumbrado de las luces antiniebla
del vehículo.
Se comprenderá bien la invención y sus ventajas
aparecerán mejor con la lectura de la descripción detallada que
sigue, de unos modos de realización representados a título de
ejemplos no limitativos.
La descripción se refiere a los dibujos adjuntos
en los cuales:
- la figura 1 es una representación esquemática
de un vehículo en una escena,
- la figura 2 es una representación esquemática
que representa la posición de una cámara en un vehículo de la
figura 1 y una proyección en perspectiva de un punto de la
escena,
- la figura 3 es una vista esquemática de la
proyección en perspectiva de la escena de acuerdo con las flechas
III-III de la figura 2,
- la figura 4 es una representación esquemática
del procedimiento de determinación de la distancia de visibilidad
meteorológica (D),
- la figura 5 es una representación esquemática
del procedimiento de determinación de la distancia de visibilidad
meteorológica (D) de acuerdo con un primer modo de realización con
una toma de imagen,
- la figura 6 es una representación esquemática
del procedimiento de determinación de la distancia de visibilidad
meteorológica (D) de acuerdo con un primer modo de realización con
dos tomas de imagen sucesivas,
- la figura 7 es una representación esquemática
análoga a la de la figura 2, que ilustra el desplazamiento del
vehículo,
- la figura 8 es una representación esquemática
del procedimiento de determinación de la distancia de visibilidad
meteorológica (D) de acuerdo con un segundo modo de realización con
una toma de imagen, y
- la figura 9 es una representación esquemática
del procedimiento de determinación de la distancia de visibilidad
meteorológica (D) de acuerdo con un segundo modo de realización con
dos tomas de imagen sucesivas.
Sea cual sea el procedimiento previsto en la
presente invención, la determinación de la niebla y / o de la
distancia de visibilidad meteorológica (D), llamada distancia de
visibilidad para toda la continuación, se lleva siempre a cabo a
partir de la ecuación de Koschmieder:
L =
L_{o}e^{-kd} + (1 - e^{-kd})
L_{f}.
Sin embargo, para poder aplicar esta fórmula que
permite determinar el coeficiente de extinción de la niebla (k) de
acuerdo con los diferentes modos de realización detallados en lo
que sigue, es necesario estimar la luminancia del suelo (L_{o}),
la luminancia del cielo (L_{f}) y la distancia entre el punto
observado y el observador (d). A partir de la toma de una imagen de
la escena observada, se obtiene la luminancia del suelo (L_{o})
y la luminancia del cielo (L_{f}), que son directamente
proporcionales a los niveles de gris registrados en la imagen
observada; por tanto solo queda determinar la distancia entre el
punto observado y el observador (d) para acceder al coeficiente de
extinción (k) de la niebla.
La figura 1 representa un medio de obtención
dinámica de la distancia de visibilidad (D) con la ayuda de una
cámara (10) embarcada en un vehículo (12) de preferencia en
movimiento en una carretera (14).
La distancia (d) está unida a la posición de la
cámara (10) sobre el vehículo (12). La cámara (10), por ejemplo del
tipo CCD que registra la luminancia de la escena (21) en niveles de
gris, está de preferencia situada en la parte delantera del
vehículo (12) o en el lado de éste, al estar fijada por ejemplo
detrás del parabrisas (no representado) del vehículo (12) y
apuntando hacia la parte delantera de la escena (21) en el sentido
(F) de desplazamiento habitual del vehículo (12), para registrar
una imagen (20) correspondiente a la visión que tiene un conductor
(18) a través del parabrisas. En la figura 2, la imagen (20)
corresponde a la imagen registrada por la cámara (10) colocada en
el punto (C) y está dispuesta artificialmente hacia la parte
delantera de la escena (21) para unas comodidades de puntos de
referencia y de cálculos.
La cámara puede también estar dispuesta en un
retrovisor exterior (no representado) o en la vecindad del
parachoques (16) del vehículo (12). En este caso, el conjunto de la
cámara (10) está protegido de preferencia de las agresiones
exteriores (lluvia, ensuciados, choques, etc...) al estar colocado
por ejemplo detrás de una pared transparente; en el caso contrario,
es necesario un sistema de limpieza del objetivo de la cámara.
De acuerdo con el modelo en perspectiva usado
corrientemente en visión, la distancia (d) se puede obtener a
partir de los parámetros de la cámara (10) (distancia focal,
geometría de los pixel, etc...) y de su orientación sobre el
vehículo (12).
La figura 2 ilustra un modelo en perspectiva de
este tipo en el cual la cámara (10) está colocada en el centro (C)
en un punto de referencia (C, x, y, z), tal como el eje "Z"
está situado a lo largo del eje óptico de la cámara y por tanto es
normal al plano de la imagen (20) situada a una distancia focal (f)
de la cámara (10). Para todo lo que sigue, la imagen y su plano
llevan la referencia (20). El punto de referencia (S, X, Y, Z) es
un punto de referencia unido a la escena (21) cuyo centro (S) está
situado hacia atrás en la escena para unas comodidades de cálculos.
De hecho, el centro (S) está colocado en la intersección de una
carretera (14) y del eje y del punto de referencia unido a la
cámara (10). El eje "Y" de la escena está confundido con el
eje y de la cámara. (H) representa entonces la distancia entre el
centro (C) de la cámara y el centro (S) de la escena (21).
(VH) corresponde a la intersección del plano de
la imagen (20) y de un plano en paralelo a la carretera (14) que
pasa por el centro (C) de la cámara (10). En la figura 2, (V_{H})
se corresponde con la ordenada de la línea del horizonte en el
plano de la imagen (20), que pasa por el centro (C) del punto de
referencia de la cámara y (0) representa el ángulo entre la línea
(V_{H}) y el eje óptico "Z" de la cámara, lo que se
corresponde con la inclinación de la cámara en relación con la
horizontal. El eje óptico puede también estar indicado al buscar el
punto de escape de la imagen (20). El punto (O) representa el
centro de la imagen (20).
Como se ha ilustrado en las figuras 2 y 3, un
punto (P) de la escena (21) de coordenadas (x, y, z) en el punto
de referencia de la cámara (10) se proyecta entonces en un punto
(p) de coordenadas (U, V) en el punto de referencia de la imagen
(20).
Al suponer que los pixeles son cuadrados de una
longitud de lado (t), se obtiene:
Por ejemplo, un calibrado geométrico de la
cámara (10), anterior al uso del procedimiento, en general llevado
a cabo por el instalador del dispositivo que permite llevar a cabo
el procedimiento, permite determinar el parámetro (\lambda_{v})
que depende de la posición y de la inclinación de la cámara (10) y
deducir de ello la relación entre la distancia (d) y la ordenada
(V). Al conocer la distancia real entre dos puntos en la imagen de
las coordenadas (V_{1} y V_{2}), de ello se deduce fácilmente
el parámetro (\lambda_{v}) por la siguiente fórmula:
Al elegir por ejemplo la distancia entre dos
bandas de marcado de carretera cuya separación es conocida, por
ejemplo en una autopista el marcado central presenta unas bandas
sucesivas distantes de 20 m (no representado), se deduce de ello el
parámetro (\lambda_{v}) y por tanto la relación entre la
distancia (d) y la ordenada (V) en todo lo que sigue.
De esta forma, a partir de la captura de una
primera imagen (S1), representada esquemáticamente en la figura 4,
se registra los niveles de gris para cada uno de los pixels de la
cámara (10), de preferencia en el sentido de desplazamiento (F),
correspondiente a la visibilidad (L) de cada uno de los pixels.
Luego, se lleva a cabo un promedio de las luminancias (L) a lo
largo de cada línea (i) de la imagen (20) de acuerdo con cada
columna (j), al elegir (i y j) en una zona (22) delimitada por una
máscara (24) (ilustrado en la figura 3), es decir de la luminancia
a lo largo de la abscisa (U) para obtener en (S2) una curva de
luminancia vertical (L_{v}) que presenta en general al menos un
punto de inflexión (I). Para cada línea (i) de la ordenada (V), se
tiene la relación de Koschmieder:
L_{i} =
L_{0}e^{-kd} + (1 - e^{-kd})
L_{f}.
La máscara (24) se elige de preferencia de modo
sensiblemente rectangular centrado en la imagen (20) de modo que
haga aparecer las bandas centrales de rodamiento (no ilustradas) de
la carretera (14). De acuerdo con la naturaleza de la escena (21) a
observar, la geometría de esta máscara (24) es fácilmente
adaptable al hacer variar las playas de las variables (i y j).
A partir de la curva de luminancia vertical
(L_{v}), se deduce el coeficiente (k) de extinción de la niebla
en (S3), que corresponde, recordémoslo a la medida de las
propiedades de absorción y de dispersión de la luz y que permite
determinar en 54 la distancia de visibilidad (D) a partir de la
relación:
La obtención de la etapa (S3) de determinación
del coeficiente (k) de la niebla depende del modo de realización
previsto.
De esta forma, de acuerdo con un primer modo de
realización, la obtención de (S3) está basada en un análisis local
de la imagen con una determinación de al menos un punto de
inflexión en la curva de visibilidad.
Este primer modo de realización llevado a cabo a
partir de la toma de una primera imagen está representado en la
figura 5. Un punto de inflexión (I) está determinado en la curva de
luminancia vertical (L_{v}) por derivación de esta última en
relación con la ordenada (V) de la imagen, representadas en (S31).
De hecho, la ordenada (V_{I}) del punto de inflexión (I) es la
ordenada que corresponde al máximo de esta derivación primera. De
hecho, sabemos matemáticamente que en este punto de inflexión
(V_{I}), la derivada segunda se anula, lo que permite determinar
(k), luego (D), ya que en el punto de inflexión se tiene:
(V_{H}) representa la ordenada de la línea de
horizonte
(\lambda_{v}) representa el parámetro de
calibración.
En presencia de varios puntos de inflexión (I),
el punto de inflexión (I) que es el más próximo de la línea del
horizonte (V_{H}) está retenido para llevar a cabo la comparación
de ordenadas. En general, los otros puntos de inflexión no son
representativos de la niebla, sino unos obstáculos en la escena,
como por ejemplo un camión situado delante del vehículo (12).
Cuando el procedimiento está limitado a la
determinación de la presencia de niebla y no al valor de la
distancia de visibilidad, se trata únicamente de llevar a cabo las
etapas (S1, S2 y S31) y de indicar la presencia de la niebla (B)
por todo tipo de sistema de alerta (emisión sonora, indicador
luminoso, etc...). La presencia de niebla (B) está indicada cuando
el punto de inflexión (I) se sitúa por debajo de la línea de
horizonte hacia abajo de la zona (22). Lo que quiere decir, en el
caso del punto de referencia indicado en la figura 3, cuyo eje
"V" está orientado hacia abajo de la imagen, para indicar la
presencia de niebla, cuando la diferencia de las ordenadas de los
dos puntos (V_{I} y V_{H}) es positiva y viceversa. De hecho,
en el caso de un punto de referencia orientado en el sentido
opuesto, es decir cuyo eje "V" se indica hacia arriba de la
imagen, la niebla se indica cuando la diferencia de las ordenadas
de los dos puntos (V_{I} y V_{H}) es negativa.
Como se ha ilustrado en la figura 6, el mismo
procedimiento explicado en mayor detalle de acuerdo con el cual se
puede aplicar a dos tomas de imágenes sucesivamente registradas de
preferencia en el transcurso del desplazamiento del vehículo en el
sentido (F).
Además, se puede combinar este procedimiento con
el procedimiento anteriormente mencionado de una sola toma de
imagen en el caso donde la curva de luminancia presentaría varios
puntos de inflexión (I). De hecho, como se ha indicado
anteriormente incluso en presencia de varios puntos de inflexión,
la curva de diferencia de las luminancias entre dos imágenes en
general solo presenta un solo punto de inflexión correspondiente
entonces con el punto buscado y que permite determinar la presencia
de niebla y la distancia de visibilidad (D).
La captura de una segunda imagen (20'), como se
ha ilustrado en (S'1) en la figura 7, tomada a una distancia
(d_{2}) separada de la distancia (d_{1}), de la primera imagen
(20) de una distancia (d') recorrida por el vehículo, de
preferencia en desplazamiento en el sentido (F) de toma de imagen,
permite obtener una segunda imagen de la escena (21) en (S'2).
Sin embargo, para poder comparar las dos
imágenes, es necesario que estén en el mismo punto de referencia.
De esta forma, una transformación homográfica (H) se aplica a la
segunda imagen (20') de acuerdo con el sistema de ecuaciones
siguiente para llevarlo en el punto de referencia de la primera
imagen:
\vskip1.000000\baselineskip
En este caso de la toma de dos imágenes (20 y
20'), la misma máscara (24) se aplica a la segunda imagen (20')
que ha sufrido la transformación homográfica.
La captura de la segunda imagen (20'), permite
entonces de obtener en (S'2) después de la transformación
homográfica, una segunda curva de luminancia vertical (L_{VH2}).
Las etapas (S'1 y S'2) son análogas a las etapas (S1 y S2) para la
toma de la primera imagen a la distancia (d_{1}).
Un captador de velocidad por ejemplo (no
representado) permite suministrar la distancia (d') recorrida por el
vehículo (12).
Se lleva a cabo a continuación en cada ordenada
(V), la diferencia entre las dos curvas (L_{VH2} y L_{V1}) de
modo que se obtenga una curva (L_{V1} - L_{VH2}) que en general
solo presente un solo punto de inflexión (I'). De acuerdo con la
ley de Koschmieder, se tiene entonces:
L_{V1} -
L_{VH2} = (L_{0} - L_{f}) (e^{-kd1} -
e^{-kd2}).
Se busca el máximo de la derivada primera de
esta última curva (L_{V1} - L_{VH2}) en relación con la
ordenada (V) para obtener en una etapa (S32), el valor de la
ordenada (V_{I'}), del punto de inflexión (I') permite, como en
el caso de una sola toma de imagen de encontrar (k), luego
(D).
De acuerdo con un segundo modo de realización,
la obtención de la etapa (S3) se basa en un análisis global de la
imagen con una minimización de la separación entre las imágenes o
más bien de las curvas. Este procedimiento puede estar combinado
también en el primer modo de realización con una sola toma de
imagen, en particular cuando la curva de luminancia presenta varios
puntos de inflexión, de modo a afinar la determinación de la
distancia de visibilidad
(D).
(D).
Se trata en este segundo modo de realización de
una imagen, de reducir al mínimo la separación entre una imagen
realmente observada y registrada, y una imagen construida a partir
de un modelo teórico representado esquemáticamente en la figura 8,
en una etapa (533).
Como para el primer modo de realización, se
registra en (S1) la luminancia de una imagen (20) (figura 1) de la
escena (21) que en promedio en (S2) es de acuerdo con cada línea de
la imagen para obtener una curva de luminancia vertical (L_{V})
que representa la luminancia media real. Se construye de hecho en
(S'2) una curva de luminancia vertical teórica (L_{vt}) que a
continuación se compara en cada ordenada (U) a la curva de
luminancia media real (L_{v}). La separación (E) a continuación
se obtiene al hacer la diferencia entre estas dos curvas (L_{v} y
L_{vt}):
E = \Sigma
(L_{v} -
L_{vt})^{2}.
Esta reducción al mínimo no lineal se lleva a
cabo por un método conocido de minimización basado en el gradiente
conjugado y no está por tanto expuesto.
Desde el momento en el que la separación (E) es
mínima, se deducen de ello los valores de las luminancias (L_{o}
y L_{f}) y el coeficiente (k) de extinción de la niebla que
permite determinar la distancia de visibilidad (D).
Este segundo modo de realización también puede
ser extendido, como el primero, a la toma de una segunda imagen
(20') (figura 7), como se ilustra en la figura 9. En este caso, la
curva teórica (L_{vt}) se compara con la curva de diferencia de
luminancias verticales entre las luminancias (L_{V1} y
L_{VH2}), obtenidas respectivamente entre una primera (20) y una
segunda imagen (20') anteriormente llevada por homografía en el
punto de referencia de la primera imagen (20) de acuerdo con el
mismo principio que el descrito para el primer modo de realización.
La separación entre las curvas está reducida al mínimo a partir de
la fórmula siguiente.
E = \Sigma
(L_{V1} - L_{V2}) -
L_{vt})^{2}
Las curvas de luminancia presentan en general de
una imagen a otra, el mismo tipo de aspecto y una parte confundida
que durante la diferencia se anula. De ello sigue que la
comparación entre las curvas de luminancia teórica (L_{vt}) y la
diferencia (L_{V1} - L_{V2}) solo se efectúa en las zonas que
presentan el mismo aspecto, de modo que se pueda reducir al mínimo
la separación entre los dos. Para hacer esto, conviene llevar a
cabo esta diferencia en una playa de ordenadas (j) adaptada.
Se lleva a cabo a continuación en una misma
etapa (534), una reducción al mínimo de la separación (E) entre la
curva de luminancia teórica (L_{vt}) y la curva de diferencia
(L_{V1} - L_{VH2}) de la misma forma que evocado anteriormente
para la minimización a una sola toma de imagen, a partir de la
relación siguiente:
E = \Sigma
(L_{V1} - L_{VH2}) -
L_{vt})^{2}.
Se deduce entonces de ello (L_{0}, L_{f} y
k), luego (D).
\newpage
Estos procedimientos diferentes tomados por
separado o en combinación entre sí, pueden a continuación permitir
alertar al conductor (18) del vehículo (12) o bien de modo pasivo,
por ejemplo con la ayuda de un letrero o al emitir una señal
sonora, o bien de modo activo al actuar directamente sobre unos
órganos de mando del vehículo (12), por ejemplo para accionar unas
luces antiniebla. Pueden también permitir regular la velocidad del
vehículo (12) proporcionalmente a la distancia de visibilidad al
actuar automáticamente sobre la velocidad del vehículo o el
accionamiento del sistema de frenado.
Además, sea cual sea el modo de realización
retenido, estos procedimientos llevados a cabo de modo
sensiblemente continuo al reiterar sucesivamente las etapas de toma
de imagen (S1) y de tratamiento de la información (S2 a S4),
permiten determinar la niebla y la distancia de visibilidad en
tiempo real y reajustar automáticamente los valores en función de
la escena (21) observada. En particular, toda evolución de la
visión de la niebla debido al desplazamiento del vehículo (12) o a
la evolución propia de la niebla se toma en cuenta y se evalúa
sensiblemente en tiempo real.
Claims (9)
1. Procedimiento de determinación de la
distancia de visibilidad, en particular a partir de un vehículo (12)
en una escena (21), caracterizado por el hecho de que:
- se captura al menos una primera imagen (20) de
la mencionada escena (21) a partir del vehículo, de preferencia en
el sentido de desplazamiento (F) del mencionado vehículo (12),
- se registra la luminancia (L; L_{1}) en cada
punto de la mencionada primera imagen (20),
- se aplica una máscara (24) sobre la primera
imagen (20) para obtener una zona (22) de la mencionada primera
imagen (20) y se lleva a cabo un promedio de esta luminancia (L;
L_{1}) a lo largo de la abscisa de la mencionada zona (22) para
obtener una curva de la luminancia vertical (L_{V}; L_{V1}) en
función de cada ordenada (V) de la mencionada zona (22) y que
presenta al menos un punto de inflexión (I),
- se determina un coeficiente de extinción (k)
de la niebla a partir de la mencionada curva de la luminancia
vertical (L_{V}; L_{V1}), y
- se calcula la distancia de visibilidad (D) a
partir del mencionado coeficiente de extinción (k).
2. Procedimiento de determinación de la
distancia de visibilidad, de acuerdo con la reivindicación
anterior, caracterizado por el hecho de que para determinar
el mencionado coeficiente de extinción (k) de la niebla,
- se suministra la ordenada del horizonte
(V_{H}) para la mencionada primera imagen (20),
- se determina la ordenada (V_{I}) de al menos
un punto de inflexión (I) de la mencionada curva de luminancia
vertical (L_{V}; L_{V1}),
- se compara la mencionada ordenada (V_{I})
del punto de inflexión (I) a la mencionada ordenada del horizonte
(V_{H}),
- se indica la presencia de niebla (B) cuando la
mencionada ordenada del punto de inflexión está situada por debajo
de la mencionada ordenada del horizonte,
- se calcula el mencionado coeficiente de
extinción (k) a partir de la ordenada indicada del punto de
inflexión (V_{I}) y de la ordenada del horizonte (V_{H})
mencionada, y
- se determina la distancia de visibilidad a
partir del mencionado coeficiente de extinción (k).
3. Procedimiento de determinación de la
distancia de visibilidad, de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que:
- se captura una segunda imagen (20') en la
misma dirección y el mismo sentido (F) que la mencionada primera
imagen (20),
- se registra la luminancia (L_{2}) en cada
punto de la segunda imagen (20') indicada,
- se lleva a cabo una homografía (H) de la
mencionada segunda imagen (20') de modo que se lleva esta última
en un punto de referencia (C, x, y, z) de la mencionada primera
imagen (20) y se obtiene una imagen homográfica,
- se aplica una máscara (24) sobre la mencionada
imagen homográfica para obtener una zona homográfica de la imagen
homográfica indicada,
- se lleva a cabo un promedio de las luminancias
de la mencionada zona homográfica a lo largo de la abscisa (U) de
la imagen homográfica para obtener una curva de luminancia
homográfica vertical (L_{VH2}) en función de cada ordenada (V) de
la mencionada zona homográfica,
- se traza una curva de diferencia de
luminancias verticales (L_{V1} - L_{VH2}) que en cada ordenada
(V) corresponde con la diferencia de las luminancias entre las
curvas de luminancia de la mencionada primera imagen (L_{V1}) y
la imagen homográfica (L_{VH2}) indicada,
- se suministra la ordenada del horizonte
(V_{H}) para la mencionada primera imagen (20),
- se determina la ordenada (V_{I}), de al
menos un punto de inflexión (I') de la curva indicada de
diferencia de luminancias verticales (L_{V1} - L_{VH2}),
- se compara la mencionada ordenada (V_{I}')
desde el punto de inflexión (I') a la ordenada indicada del
horizonte (V_{H}),
- se indica la presencia de niebla (B) cuando la
mencionada ordenada (V_{I}') del punto de inflexión (I') está
situada por debajo de la mencionada ordenada del horizonte
(V_{H}),
- se calcula el mencionado coeficiente de
extinción (k) a partir de la ordenada indicada de inflexión
(V_{I}') y de la mencionada ordenada del horizonte (V_{H}),
y
- se determina la distancia de visibilidad (D) a
partir del coeficiente de extinción (k) indicado.
4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que se lleva a cabo además un calibrado geométrico
(\lambda_{V}) de la mencionada captura de imagen.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que
el mencionado calibrado geométrico (\lambda_{V}) se lleva a
cabo comparando las coordenadas de dos puntos conocidos en la
mencionada primera imagen (20) con las coordenadas de los
mencionados dos puntos en la escena (21) indicada.
6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el
hecho de que la mencionada distancia de visibilidad (D) se calcula
regularmente a partir de al menos una imagen (L_{1}; L_{2})
capturada sensiblemente de modo continuo.
7. Procedimiento de determinación de la
distancia de visibilidad, de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que se construye una curva de luminancia vertical teórica (L_{Vt})
y por el hecho de que se determina el mencionado coeficiente de
extinción (k) de la niebla por reducción al mínimo de la
separación de luminancia (E) en cada ordenada (V) entre las curvas
de la mencionada luminancia vertical (L_{V}) y de la luminancia
teórica (L_{Vt}) indicada, luego se calcula la distancia de
visibilidad (D) a partir del mencionado coeficiente de extinción
obtenido (k).
8. Procedimiento de determinación de la
distancia de visibilidad, de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que:
- se captura una segunda imagen (20') en la
misma dirección y el mismo sentido (F) que la mencionada primera
imagen (20),
- se registra la luminancia (L_{2}) en cada
punto de la segunda imagen (20') indicada,
- se lleva a cabo una homografía (H) de la
mencionada segunda imagen (20') de modo que se lleva esta última
en un punto de referencia (C, x, y, z) de la mencionada primera
imagen (20) y se obtiene una imagen homográfica,
- se aplica una máscara (24) a la imagen
homográfica indicada para obtener una zona homográfica,
- se lleva a cabo un promedio de la mencionada
luminancia a lo largo de la abscisa (U) de la imagen homográfica
para obtener una curva de la visibilidad homográfica (L_{VH2}) en
función de cada ordenada (V) de la zona homográfica indicada,
- se traza una curva de diferencia entre las dos
curvas de luminancias verticales (L_{V1} - L_{VH2}) que en
cada ordenada de la mencionada zona se corresponde con la
diferencia de las luminancias entre las curvas de luminancia de la
mencionada zona (L_{V1}) y de la mencionada zona homográfica
(L_{VH2}),
- se construye una curva de luminancia vertical
teórica (L_{Vt}),
- se determina el mencionado coeficiente de
extinción (k) de la niebla por minimización de la separación (E)
entre la mencionada curva de diferencias de luminancias (L_{V1} -
L_{VH2}) de la mencionada primera imagen (20) y la imagen
homográfica indicada y la mencionada curva de luminancia teórica
(L_{Vt}), luego se calcula la distancia de visibilidad (D) a
partir del mencionado coeficiente de extinción (k) obtenido.
9. Procedimiento de determinación de la
presencia de una niebla, en particular a partir de un vehículo
(12) en una escena (21) caracterizado por el hecho de
que:
- se captura al menos una primera imagen (20) de
la escena (21) a partir del vehículo (12), de preferencia de
acuerdo con una dirección (F) tomada en el sentido de
desplazamiento del mencionado vehículo (12),
- se suministra la ordenada del horizonte
(V_{H}) para la primera imagen (20) indicada,
- se aplica una máscara (24) sobre la mencionada
primera imagen (20) para obtener una zona (22) de la primera
imagen (20) indicada,
- se registra la luminancia (L) en cada punto de
la mencionada primera imagen (20), se lleva a cabo un promedio de
esta luminancia a lo largo de la abscisa (U) de la zona (22)
indicada para obtener una curva de la luminancia vertical (L_{v})
en función de cada ordenada (V) de la mencionada zona (22), y que
presenta al menos un punto de inflexión (I),
- se determina la ordenada (V_{I}) de al menos
un punto de inflexión (I) de la curva de luminancia vertical
(L_{v}),
- se compara la mencionada ordenada (V_{I})
del punto de inflexión con la ordenada indicada del horizonte
(V_{H}), y
- se indica la presencia de niebla (B) cuando la
mencionada ordenada del punto de inflexión (V_{I}) está situada
por debajo de la ordenada indicada del horizonte (V_{H}).
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