一种基于手机终端的pm2.5等级快速评价系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种运行于手机终端的PM2.5等级快速评价系统。该系统原理基于Dark?Channel?Prior（暗原色先验），在对户外照片进行处理过程中提取某些雾化信息进行对该照片场景中PM2.5的等级评估。其中，该方法包括如下步骤：打开手机中该应用系统并利用拍摄功能对室外场景进行拍照；为加快系统处理速度将照片压缩至合适尺寸；计算图片中每一个像素的Dark?Channel并以此估计透射率；从所有像素的估计透射率值中筛选出合适的像素进行求平均值计算；通过平均值与先前的统计数据进行对比，最终得到PM2.5等级评价结果；本系统可根据最终的等级评价结果，给予用户是否适合进行户外运动的建议等。利用本发明实施例，能够快速对所在地区PM2.5的等级进行估测，具有很大的实用价值。
【专利说明】一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，特别是对图片提取雾化信息以及通过图像处理对PM2.5进行等级评价。
【背景技术】
[0002]PM2.5即细颗粒物，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。PM2.5对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。随着人们对环境污染重视程度的增加，PM2.5已经成为了热点话题。
[0003]由于国内大多数城市中PM2.5的监测点数量有限，甚至许多城市没有PM2.5监测点。这给关心环境污染情况的人们带来很大不便。本发明致力于通过智能手机对室外取景的方式，系统快速对所在场景的PM2.5进行等级评估并给予是否适合户外活动的建议。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价系统，使得人们通过智能手机对室外取景的方式，系统快速对所在场景的PM2.5进行等级评估并给予是否适合户外活动的建议。
[0005]为达到上述目的，本发明提出技术方案如下:
[0006]一、系统自动求得照片中每一像素点的透过率的步骤
[0007]1.在计算机视觉和计算机图形领域中，下述方程所描述的雾图形成模型被广泛使用:
[0008]I (χ) =J (χ) t (X)+A (I_t (X))
[0009]其中，χ是表示像素点坐标，I (χ)指该像素点的像素颜色强度，即现在已经有的图像(待去雾的图像)，J(X)表示景物的实际光线强度，即要恢复的无雾的图像，A是全球大气光成分，t(x)用于描述光线通过媒介透射到相机过程中未被散射的部分。求得透过率的目标就是从I中复原t (χ)。
[0010]将上式两边稍作处理，变形为下式:
[0011]
【权利要求】
1.一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价系统，其特征在于，包括以下步骤: 一.对于待评测地区的照片采集及预处理步骤； 二.系统自动求得照片中PM2.5评估等级的参考指标的步骤: A:计算图片中每一个像素的Dark Channel。 B:依据Dark Channel的值求得每 一个像素点透过率的估计值。该估计值可直接反映出雾霾浓度，将成为PM2.5评估等级的重要参考指标。 三.求得PM2.5评估系数步骤: A:—张图片中通常含有部分特殊的像素点，其透过率估计值并不适合作为雾化信息处理，因此需要做特殊的预筛选处理。 B:从所有像素的估计透过率值中筛选出合适的像素并进行求均值计算。通过平均值与先前的统计数据进行对比，最终得到PM2.5等级评价结果。
2.如权利要求1所述的一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价方法，其特征在于，第一步所述的对于待评测地区的照片采集及预处理: 用手机拍照待评估的室外照片，即待评测地区的环境状况采集。将图片导入该评估系统后，系统自动识别照片大小，并根据设定尺寸调整大小。为减少用户等待时间，提前对高清照片进行压缩处理。最大尺寸可根据手机的不同系统及处理速度而定。
3.如权利要求1所述的一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价方法，其特征在于，第二步所述系统自动求得照片中PM2.5评估等级的参考指标的步骤为: 通过下述在计算机视觉和计算机图形领域中被广泛使用的雾图形成模型:
I(X) =J (X) t (X) +A (1-t (X)) 其中，X是表示像素点坐标，Ι(χ)指该像素点的像素颜色强度，即现在已经有的图像(待去雾的图像)，J(x)表示景物光线的实际强度，即要恢复的无雾的图像，A是全球大气光成分，t(x)用于描述光线通过媒介透射到相机过程中未被散射的部分。求得透过率的目标就是从I中复原t (X)。 将式两边稍作处理，变形为下式:
4.如权利要求1所述的一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价方法，其特征在于，第三步之步骤A所述的对部分特殊像素点的筛选处理步骤为: 为了让该系统适应更多场景下对PM2.5进行较为准确的等级评估，在得到图片任意像素的]--后，对近景无雾部分(视i~(x)趋近于O为特殊情况)以及天空中白云部分(视f(x)趋近于I为特殊情况)进行排除。根据对大量图片分析的结果，排除特殊区域如下: (O因为景物离相机极近而导致无雾效果时(并非无雾霾天气导致的薄雾效果)，r(x)的估计值一般高于A(比如，在8bit灰度图中A可取195/255，A可依据实际情况而改变)。 (2)—般天空白云部分会被系统自动识别为雾霾浓度极大的情况，而这种雾霾浓度即使在重度污染的情况下也很难出现。此种情况下，白云局部区域J(X)的估计值低于B (比如，在8bit灰度图中B可取10/255，B可依据实际情况而改变)。
5.如权利要求1所述的一种基于手机终端的PM2.5等级快速评价方法，第三步之步骤B所述，由于一张图片中局部区域与局部区域之间的透过率值的大小存在差异，为了全面衡量一张图片所反映的雾化信息，在排除雾霾浓度的特殊情况后，对所有筛选出的有效像素透过率估计值求均值。 首先需要明确: (1)若此均值越趋向于B，说明该图片中雾霾浓度越大，PM2.5情况越严重。 (2)若此均值越趋近于A，说明该图片中雾霾浓度越小，即PM2.5指标越低。 而在B与A之间，可做如下分级处理: 首先在不同环境采集大量室外雾霾照片并记录这些照片当时所在地的PM2.5值。计算出出这些照片透过率估计值J(X)并结合这些照片当时所在地的PM2.5值用统计学软件做相关性分析，从而找到透过率估计值？(X)与PM2.5值的回归方程。最终，可依据每一张照片所求得的透过率估计值的均值找到与其对应的PM2.5估计值，从而进行PM2.5等级评价。 依据具体污染情况，可将PM2.5划分为六个等级:优、良、轻度污染、中度污染、重度污染、严重污染。
【文档编号】G06T7/00GK103903273SQ201410155041
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】马占宇, 张珏, 齐峰 申请人:北京邮电大学