[发明专利]道路标志检测方法和道路标志检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路标志检测方法和道路标志检测设备。

背景技术

随着智能交通系统(ITS)技术的日益发展和广泛应用，道路标志检测技术的研究逐渐引人注目。由于世界各国所采用的道路标志的标准基本上统一，因此针对一国的道路标志所研发的道路标志检测技术可以不经过或者仅仅经过细微的调整即应用于其它国家，从而具有普遍的适用性。

当前在道路标志检测技术领域已经取得了一定进展，例如已经有诸多专利或专利申请面世。

专利文件1(US 20080002891 A1，“Road sign determination apparatus，method and program”)提供了一种道路标志的决策装置。其中包括：图像识别单元，该单元利用模板执行包含路标的图像数据的识别；决策单元，该单元基于图像识别的结果做出图像数据所包含的路标的决策。其中模板信息是包括一个圆形的路标框架和一个表示方向的箭头所组成的基本模板。但是，此专利仅限于“禁止其它转向”类的路标识别，而非通用于所有路标的识别，且模板仅为固定的圆形轮廓加内部箭头组成。

专利文件2(JP 2009217832 A，“Method and device for automatically recognizing road sign in video image，and storage medium which stores program of road sign automatic”)提供了一种路标检测技术。其中，定义了一个在视频文件中可能出现道路标志的一个特殊区域，然后对转换到HSV色彩空间的图像数据进行像素色彩分量的检测。然而，在此专利中，仅定义了路标可能存在的特殊区域，在向HSV色彩空间转换后，要过滤的色彩阈值的范围是固定的，以至于图像过滤的结果精确性会受到外界光线的影响；并且，仅依靠形状信息来做路标的下一步识别会增加误检的结果。

专利文件3(CN 1014702197 A，“A Traffic sign detection method”)通过分析道路标志的基本的色彩和几何形状的信息，提出了路标模型的色彩形状对的概念。此专利将中国的三类路标划分为七大色彩形状对的子分类，从而降低检测系统的复杂度。但是，此专利中用于色彩分割的阈值也是固定的，以至于图像分割的结果精确性也必然会受到外界光线的影响；同时，基于色彩形状对的粗分类仅针对于路标的外轮廓特征，对路标的内部特征诸如内部色彩和其它特征等并没有涉及，从而也会导致相对高的误检概率。

以上提及的相关专利中关于道路标志的检测而进行的色彩过滤的图像分割方法都不是自适应的，即使涉及到粗分类的概念，也是利用建立在有限的路标集合基础上的明确、固定的模板，或者是基于色彩形状对的概念，但是并没有利用路标的内部特征来做进一步的路标识别。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题而做出本发明，本发明实施例属于对象检测和对象识别领域，提供了一种道路标志检测方法和道路标志检测设备，可以通过离线的道路标志维护和基于模糊识别的实时道路标志检测来实现对驾驶的辅助。

根据本发明的一个方面，提供一种道路标志检测方法，包括：场景建模步骤，根据多个场景类别的样本图像，分别确定每个场景类别下各个色彩的允许通过范围；色彩过滤步骤，确定待处理图像所属的场景类别，利用在场景建模步骤中确定的相应场景类别的各个色彩的允许通过范围，来对待处理图像进行过滤，以获取待处理图像关于各个色彩的分别的二值化图像；几何特征过滤步骤，对各个二值化图像分别进行连通域分析，获取二值化图像中各个连通域的几何特征，排除几何特征不符合道路标志规格的连通域，其余连通域为候选道路标志；形状检测步骤，针对几何特征过滤步骤获得的候选道路标志，按照有限种类的预定形状，检测该候选道路标志的形状；识别步骤，针对形状检测步骤获得的各个二值化图像的形状确定的候选道路标志，根据候选道路标志的内部特征与各种属性的道路标志的标准内部特征的相似程度，来识别该候选道路标志的属性。