光谱特性，经过对枯燥路面反射的光谱信息和有掩盖物的情况下得到的光谱信息的比照，实时检测路面的干、潮、积水情况，丈量水、冰、雪的掩盖类型和掩盖厚度。克服了现有触摸式路面情况传感器装置杂乱、保护困难的缺陷，并且具有实测面积大、方针更直接、路况信息更实在的长处。本论文具体论述了多光谱在路面

　　红外光照耀在水冰雪上产生散射、吸收、反射、折射等一系列效果[1]，路面情况依据水吸收光谱、冰吸收光谱、雪散射光谱筛选出三个波长红外光，2和3处于水和冰的吸收峰，由于照面外表反射及水分子和固体颗粒对光信号的吸收和散射一起效果，实测到的后向散射信号的体现如下，其间水对三个波长的主要为反射和吸收，后向散射系数132;冰对三个波长的后向散射系数123;雪对三个波长的后向散射系数[2]123;依据三个后向散射光信号与路面枯燥韶光信号的比值的巨细及差值，能够定性剖析路面情况、核算出水冰雪厚度。

　　传感器运用单色性好、体积小、作业电压低的激光二极管供给阵列式红外光源，以脉冲调制波发射红外光束，使用反应电流安稳光功率[3]、温度补偿安稳光谱;光电二极管接纳反射回来的弱小的红外光信号，使用两级电路进行滤波、扩大，然后进行AD转化，送入微处理器，进入模型核算(如图1)。

　　将传感器以必定视点架设在路旁边，在路面枯燥时进行干标定，取得干参数DP1、DP2、DP3，一旦传感器方位视点等改变都会引起干参数改变，需求从头进行干标定。各条件不变时干参数相对安稳，传感器有干信号主动调整功用，补偿路面和镜头污染引起的干参数的微量改变;各条件不改变时，一旦路面湿润、积水、结冰、积雪，入射光由于照面外表反射及水分子和固体颗粒对光信号的吸收和散射一起效果，实测到的三个后向散射光信号体现出不同的特色，依据三个信号的巨细联系能够判别路面情况(如图2)，依据判别的掩盖物品种进入不同的厚度核算公式;依据物质的吸光度能够核算掩盖物厚度，丈量理论根底为批改的朗伯-比尔规律，选用三波长丈量能够减小掩盖物颗粒度等引起的丈量差错，比单波长进行更精确的丈量[4]。

　　根底朗伯(Lambert)规律论述为：光被通明介质吸收的份额与入射光的强度无关。在光程上每等厚层介质吸收相同份额值的光。

　　道面情况传感器选用的是三个波长的阵列光谱法，依据水冰雪对三个波长的光信号具有不同的吸光系数，能够判别掩盖物类型;依据物质的吸光度能够核算掩盖物厚度[4]。

　　剖析成果：挑选多元线性回归办法剖析数据，假定被解说变量与多个解说变量之间具有线性联系，是解说变量的多元线性函数，称为多元线性回归模型。即

　　由以上推导可知，只需有满足代表性的数据，就能够求出对应水冰雪厚度的3组系数，到达物质区别和丈量厚度的意图。

　　经过对多种石材的强度和亲水性进行实验调查，选定用特制的铺有水泥面的花岗岩精细渠道作为水标定实验的规范渠道，以高精度磁致弹性液位传感器作为水厚度检测规范，以人工和摄像头作为辅佐观测办法。

　　首先将实验渠道调平，然后将传感器架设于渠道邻近，使其照耀于渠道中心，进行干信号标定，在渠道上加水2mm，使其天然蒸腾至枯燥，完结一个实验周期。

　　从图3实验数据能够看出，光信号2处于水的吸收峰，所以路途外表一旦呈现水膜，光信号2会剧烈减小，并且Ln(dp2/os2)一向大于Ln(dp1/os1)和Ln(dp3/os3)，可是水厚增加到必定程度，由于光信号2回来信号简直挨近最小值时，与水厚的线性联系产生畸变，可是Ln(dp1/os1)和Ln(dp3/os3)与水的线mm内一向坚持杰出。

　　模型树立的根本办法是使用matlab、spss数据剖析软件，对很多数据进行多元线性逐步回归剖析，得到光信号和不同物质的核算公式，屡次标定模型复相联系数均0.92(远高于可接受限值0.75)，光信号改变能很好的解说掩盖物品种及厚度改变;该模型在条件不变的情况下，得到很好的丈量成果。

　　依据屡次室内室外实验数据验证，干、潮、水区别比较精确，由于水潮和潮干分界较为含糊，分界处情况和调查情况稍有收支，但只是在相邻两个情况有所差异，不影响情况改变走势，丈量的水厚和水蒸腾线性趋势符合。干信号依据方针路面标定后，干信号的巨细在较大范围内不影响路面情况的判别，丈量的水厚度差错会有差异，证明传感器具有较强环境适应性。

　　[1]张龙浩,张杰,胡青.红外式冰箱结霜传感器的规划和实验研讨.外表技能与传感器,2013(5)

　　[4]许文海,杨明伟,唐文彦.多功用半导体激光器驱动电源的研发[J].红外与激光工程,2004(5)

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