Comparison between optical and computer vision estimates of visibility in daytime fog
Résumé
This paper investigates visibility in daytime fog as estimated optically with a visibility sensor and computationally with an image sensor. We use a database collected on a weather observation site equipped with both a forward scatter visibility meter and a CCTV camera. We implement a computer vision method based on the contrast sensitivity function of the human visual system to estimate the visibility level (VL) of targets located at different distances in the scene, and we study the relationship of the results with the extinction coefficient of the atmosphere, derived from the meteorological optical range (MOR) provided by the optical sensor. We show that Koschmieder's law, which predicts exponential reduction of visibility as a function of optical depth, applies not only to dark objects against the sky, but to other types of contrast as well.
Cet article traite de la visibilité par temps de brouillard diurne telle qu'estimée par un capteur de visibilité et par un capteur d'image. On exploite des données collectées sur un site d'observation météorologique équipé d'un diffusiomètre et d'une caméra de surveillance. On utilise une méthode de vision par ordinateur basée sur la fonction de sensibilité au contraste du système visuel humain pour estimer le niveau de visibilité (VL) de cibles situées à différentes distances dans la scène, et on étudie le lien entre les résultats et le coefficient d'extinction de l'atmosphère, que l'on déduit de la portée optique météorologique (POM) fournie par le capteur optique. On montre que la loi de Koschmieder, qui prédit une atténuation exponentielle de la visibilité en fonction de l'épaisseur optique, s'applique non seulement aux objets sombres sur le ciel, mais aussi à d'autres types de contraste.