[发明专利]一种车门闭合区灰度相近的车门开闭自动检测方法

权利要求书

1.一种车门闭合区灰度相近的车门开闭自动检测方法，该方法通过安装在公交车后车门顶部的摄像头采集彩色车门图像，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将彩色车门图像转化为灰度图像；

设彩色车门图像的大小为M×N，彩色车门图像中任一像素点p的坐标为(x,y)，x和y分别表示像素点p的行号和列号，x和y均为整数，1≤x≤M,1≤y≤N；

步骤二，对灰度图像中的所有像素点进行分类，得到灰度类；

包括：

步骤21，设定分类级差Φ，通过式(2)得到灰度图像中所有像素点的灰度类标记，再通过灰度类标记对灰度图像中的所有像素点进行分类；

其中，[]为取整数运算符，即取小于等于运算符内数据的最大整数；Φ为分类级差，Φ≥1；g(p)为像素点p的灰度类标记；I(p)为像素点p的灰度值；0≤I(p)≤255；

步骤22，在灰度图像中，所述灰度类标记相同的像素点属于一个灰度类，统计每个灰度类中的像素数和每个灰度类的灰度均值；

步骤三，将步骤二得到的灰度类进行相似合并，得到合并后的灰度类；

包括：

步骤31，任选两个相邻灰度类，若该两个相邻灰度类的灰度均值的绝对值之差小于Φ时，合并该两个相邻灰度类；

步骤32，重复步骤31，直至任意两个相邻灰度类的灰度均值的绝对值之差大于等于Φ，得到合并后的灰度类，设合并后的灰度类数量为K₁；

步骤四，设筛选阈值为T₁，0≤T₁≤M×N，首次执行循环时循环因子i＝1；

步骤41，任选合并后的灰度类中的一个灰度类作为当前灰度类，若该当前灰度类的像素数小于等于T₁，执行步骤49；否则执行步骤42；

步骤42，通过式(3)获取该当前灰度类的可能车门图Fⁱ：

其中，Fⁱ表示第i个可能车门图，p′为灰度车门图中的任一像素点；Bbⁱ为当前灰度类的灰度均值，T₂为分图阈值，0≤T₂≤255；

步骤43，对Fⁱ进行位置滤波，得到位置滤波后的第i个位置滤波图Eⁱ；

步骤44，当则执行步骤49；当则利用8邻域法对第i个位置滤波图Eⁱ标记出所有的连通区域块；

其中，x′，y′分别为位置滤波图Eⁱ中任一像素点的行号和列号，x′和y′均为整数；表示第i个位置滤波图Eⁱ的第r个连通区域块，其中r为大于等于1的整数；

步骤45，若其中r为大于等于1的整数，和时，Uⁱ(p″)＝1；否则，Uⁱ(p″)＝0；

其中，表示的最大列宽，表示的最大行高，表示的平均列宽，表示的平均行高；T₃表示行宽阈值，T₄表示行高阈值,0≤T₃≤N，0≤T₄≤M；p″为中的任一像素点；p″的行号和列号分别为x″和y″，Uⁱ为第i个滤波图；

步骤46，若则执行步骤49；否则，对滤波图Uⁱ进行数学形态学开运算，得到开运算图，获取开运算图的矩形比nrⁱ；

步骤47，若nrⁱ≥T₅，通过式(13)得到闭合区比重ncⁱ；否则，执行步骤49；

其中，Rlⁱ表示Qⁱ的中心窗的像素数，Reⁱ表示Qⁱ的外接矩形的像素数,T₅为矩形比阈值，0.7≤T₅≤1.0；

步骤48，若ncⁱ≤T₆，T₆为闭合区比重阈值，0.2≤T₆≤0.4则检测到车门闭合区；否则，执行步骤49；

步骤49，i＝i+1，若i≤K₁，执行步骤41～48。

2.如权利要求1所述的一种车门闭合区灰度相近的车门开闭自动检测方法，其特征在于，摄像头安装在公交车车厢顶部的中轴线上且正对后车门的位置，摄像头的中轴线与水平线之间的夹角为θ，65°≤θ≤75°。