Επεξεργασία Ψηφιακής Εικόνας Από Φωτογραφική Μηχανή Με Αισθητήρα Ccd Για Τον Υπολογισμό Λαμπρότητας Οδοστρωμάτων

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος μέτρησης της λαμπρότητας οδοστρώματος μέσω επεξεργασίας ψηφιακής εικόνας από φωτογραφική μηχανή με αισθητήρα CCD. Οι διαρκώς αυξανόμενες ανάγκες για την ανάπτυξη μεθόδων βελτίωσης του οδικού φωτισμού μπορούν να καλυφθούν από συστήματα τα οποία έχουν αναπτυχθεί και διερευνηθεί πρώτα σε εργαστηριακό περιβάλλον και έπειτα έχουν εφαρμοστεί και σε πραγματικές συνθήκες. Η διεξαγωγή μετρήσεων σε δρόμους ή σήραγγες για την εξαγωγή λαμπρότητας με τη χρήση λαμπρομέτρων θέσης αντικαθίσταται από ένα σύστημα που θα διαθέτει ψηφιακές κάμερες και με τις κατάλληλες προσθήκες θα μπορεί να εφαρμοστεί σε κινούμενα οχήματα καθιστώντας πιο εύκολη τη διεξαγωγή των μετρήσεων και παρέχοντας ακρίβεια στα αποτελέσματα. Οι ψηφιακές κάμερες του συστήματος προορίζονται να φωτογραφίζουν οδοστρώματα. Οι ψηφιακές εικόνες επεξεργάζονται μέσω αλγορίθμου στο MATLAB και μετατρέπονται σε εικόνες λαμπρότητας. Αρχικά, στην παρούσα εργασία, παρουσιάζονται κάποια φωτομετρικά μεγέθη, λαμπτήρες που χρησιμοποιούνται στον οδικό φωτισμό καθώς και μέθοδοι μέτρησης επιδόσεων του φωτισμού βασισμένες σε διάφορα πρότυπα. Ακολούθως, γίνεται μία σύντομη περιγραφή των αισθητήρων CMOS και CCD, παρουσιάζονται κάποια πρότυπα επεξεργασίας εικόνας και αναλύονται διάφορα στοιχεία μίας φωτογραφικής μηχανής που επηρεάζουν τις μετρήσεις. Στη συνέχεια, γίνεται περιγραφή των πειραμάτων που διεξήχθησαν σε εργαστηριακό περιβάλλον, παρουσιάζεται ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε και εξηγείται βήμα προς βήμα η διαδικασία που ακολουθήθηκε, ενώ παρατίθεται και ένα δεύτερο σετ μετρήσεων το οποίο αποσκοπεί στον έλεγχο της ακρίβειας της μεθόδου και στη εξακρίβωση των ποσοστών σφαλμάτων. Στόχος αποτελεί η κατάληξη σε όσο το δυνατόν καλύτερα αποτελέσματα και στην πρόταση για εφαρμογές και βελτίωση της μεθόδου που παρουσιάζεται.