随着我国高速公路的快速发展,高速公路隧道数量和里程也在迅速增加,与之伴随而来的是高速公路隧道照明中存在着巨大的电能浪费现象,尤其是在一些车流量较小的隧道,照明灯具常亮造成了巨大的能源损失。为了解决这种现象,本课题组设计一种"车进灯亮,车走灯暗"的隧道节能控制系统。该系统主要由环境信息感知子系统、车辆行为感知子系统、照度实时监测子系统、隧道照明及调光子系统、隧道照明通信子系统、服务器隧道照明监控软件组成。其中车辆行为感知子系统由以下两部分组成:放置在隧道前一段距离处的红外传感器和地感线圈,负责检测是否有车辆驶进隧道,若有车驶进,此时调亮隧道灯光;安装在隧道内墙壁上可以覆盖整个隧道区域的监控摄像机,负责采集隧道内部各段区域的监控图像,通过处理隧道内每个摄像机获取的监控图像判断隧道内是否有车辆经过,若判断隧道内无车,且隧道外部也没有新的车辆即将驶进隧道时,则调暗整个隧道。如果隧道内车辆不能被准确检测,则会影响到隧道内的行车安全,所以对于隧道内车辆有无的及时准确的检测具有重要意义。基于这种目的,本文采取了一种基于监控图像的隧道内车辆有无检测方法:首先利用中值法得到不同调光等级下的隧道背景图像,将其保存在服务器中;监控摄像机获得隧道内部各段区域的实时图像,截取图像中路面部分作为感兴趣区域,将其与无车背景图像中相应的感兴趣区域进行差分运算;对差分后的图像进行基于边缘检测的二值化处理,目的是提取目标轮廓信息,去除目标以外的杂点;再对二值化图像进行分块处理,统计特定块区域内非零点的个数;最终通过非零点阈值来判断隧道内车辆的有无;阈值的获得来源于在吉林省通化市快大茂镇"赤柏隧道"大量实验统计结果的经验值;每当隧道内照明亮度发生变化时,重新获取该亮度下的背景图像存入数据库。该车辆检测方法在赤柏隧道实验超过半年以上,实际测试及使用结果表明:该方法实现简单,且当隧道有车时,检测为无车的漏检率为0,当隧道无车时,检测为有车的误检率小于5%。保证赤柏隧道实验阶段在达到隧道照明规范的情况下,取得了良好的节能效果。