一、黑煙車智能監控的技術原理

機動車的尾氣黑煙是由 80%的炭黑顆粒和 20%左右的氣溶膠顆粒物組成，該顆粒物在可見光條件下可對部分波段進行吸收，尤其是可見光中的綠光波段最為敏感，機動車尾氣黑煙排除尾氣管需要 3s 左右的擴散時間，在黑煙尾氣團擴散的這段時間內能夠捕捉到相關信號，就能判斷該車的尾氣黑煙排放狀況。智能視頻監控技術監測機動車尾氣的黑煙車智能監控識別系統，其基本原理是將智能視頻（IV）技術應用于道路機動車尾氣污染的監控。根據道路行駛過程中通過 CCD 傳感器遠距離探測機動車尾氣管部位判定其冒煙狀況，根據DSP 數據信號的有煙和無煙， 以及煙羽背后的深色和淺色目標之間對比度的差異，來衡量尾氣煙羽的黑度。智能視頻監控技術對道路行駛的車輛進行實時在線監控，自動判別清潔車輛和冒黑煙車輛，實現了監控方式由人工到全自動的轉變，能夠實現全天候不間斷地對道路中行駛的機動車進行實時在線的監測，對冒黑煙車視為“異常情況”，自動判別、自動篩選、自動報警、自動傳輸。

(上圖左邊是普通相機錄下的圖像，右邊是加入黑煙分析算法后錄下的圖像）

1、黑煙車智能監控識別系統

黑煙車智能監控識別系統是采用視頻監測方法對道路中行駛的機動車尾氣黑煙進行實時在線的監測，采用的技術是智能交通監控技術和黑煙識別技術相結合的一種先進技術，其中智能交通技術包涵了車輛跟蹤技術、牌照識別技術，系統利用交通監控技術的基礎上結合現有黑煙識別技術開發的黑煙車視頻識別技術實現如下功能，一、系統能夠對道路中行駛的每一輛車進行分割的同時進行跟蹤識別；二、能夠對大部分車輛的尾部特征進行識別；三、基于林格曼煙度為基礎，對二級以上的黑煙特征進行識別；四、系統采用可調節技術，排除道路環境光線變化和陰影影響的自動適應功能。

2、黑煙車智能識別技術判別黑煙車黑度的依據標準

目前國內針對黑煙濃度判別的主要依據是林格曼黑度判別方法，標準林格曼黑度就是用視覺方法對煙氣黑度進行評價的一種方法。共分為六級，分別是：0、1、2、3、4、5 級，5 級為污染最嚴重。

標準的林格曼煙氣黑度圖由 14cm×21cm 不同黑度的圖片組成，除全白與全黑分別代表林格曼黑度 0 級和 5 級外，其余 4 個級別是根據黑色條格占整塊面積的百分數來確定的，黑色條格的面積占 20%為 1 級;占
40%為 2 級;占 60%為 3 級;占 80%為 4 級。觀測時，可將煙氣與鏡片內的黑度圖比較測定簡稱“林格曼圖”。將煙氣濃度分為六級 。以全白、微灰、灰、深灰、灰 黑、全黑六種顏色分別代表含煙塵量

為 0、0.25、0.7、1.2、2.3、4～5 克/米。