[发明专利]基于图像处理技术的限速标志检测方法在审

专利信息
申请号: 201710677456.5 申请日: 2017-08-09
公开(公告)号: CN107545244A 公开(公告)日: 2018-01-05
发明(设计)人: 魏波;胡健;吴红缨;陈耀;罗颖磊;刘振连 申请(专利权)人: 上海炬宏信息技术有限公司
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G06K9/62
代理公司: 上海天协和诚知识产权代理事务所31216 代理人: 沈国良
地址: 200433 上海市杨浦区淞沪*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 基于 图像 处理 技术 限速 标志 检测 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种基于图像处理技术的限速标志检测方法。

背景技术

随着科技发展及人们生活水平的不断提高,汽车也越来越普及,而由此带来的交通拥堵和交通事故也日益频发。为了缓解这一问题,智能交通系统(ITS)应运而生,智能交通系统能有效协调行人、车辆和道路的关系,最大程度避免道路拥堵和减少交通事故的发生,对交通系统的安全运行具有非常重要的意义。随着智能交通系统的不断完善和发展,智能辅助驾驶和无人驾驶也成为国内外学者研究的热点,其中,限速标志的检测和识别是智能辅助驾驶和无人驾驶系统研究领域中的重点攻关对象,而且限速标志作为控制车辆行驶速度的重要手段,在交通管理中的作用突出。因此,实现限速标志的自动检测显得非常重要。

限速标志检测就是在车辆行驶的过程中从自然场景中提取出限速标志并检测出限速值,当检测到有限速标志时提醒车辆驾驶员注意控制车速以免超速行驶,或由无人驾驶系统自动控制车速,从而增强行车的安全性,以降低交通事故发生的概率。传统限速标志的检测方法比较常用的有雷达检测、红外线检测等,其受外界环境影响较大,再加上人为的干扰,会造成一定程度的误判或漏判,并且提高检测成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于图像处理技术的限速标志检测方法,本方法利用图像处理技术实现限速标志的实时自动检测,提高检测精度,避免误判或漏判,极大的降低了检测成本,增强行车安全性,降低交通事故发生概率。

为解决上述技术问题,本发明基于图像处理技术的限速标志检测方法包括如下步骤:

步骤一、图像预处理,通过车载摄像头采集交通图像,对采集到的图像进行裁剪、缩放和增强操作,提高图像的计算效率;

步骤二、限速标志中红色圆环提取,设定红色阈值对图像中的红色区域进行提取,并对红色区域进行圆度测量,满足设定的红色阈值和圆度为疑似限速标志;

步骤三、限速标志中限速数字提取,根据限速标志内部限速数字与限速数字外圆环的连通特性以及限速数字在圆环内的位置,将非限速标志的其他禁令标志滤除;

步骤四、限速标志中限速数字的分类,根据限速标志中限速数字的个数,将限速标志按限速值进行分类;

步骤五、限速标志中限速数字的匹配,将获取到的限速数字信号与模板数字信号进行匹配,计算疑似限速数字与模板数字的相似度,并返回相似度最大值;

步骤六、限速标志中限速数字检测,设定数字检测阈值,相似度最大值满足设定数字检测阈值的疑似限速数字即为最终检测到的限速值。

进一步,所述限速标志中红色圆环提取是指根据限速标志的特定颜色和形状挑选出红色分量,由于限速标志中的限速数字是被红色圆环所包围,通过计算该红色圆环的圆度滤除非圆形标牌的杂质,若红色分量及其圆度满足所设定的阈值条件即为候选限速标志。

进一步,所述限速标志中限速数字提取是指通过判断限速标志圆形区域内限速数字与圆环的连通性以及限速数字在圆环内的位置滤除非限速标志的其他禁令标志,对限速标志灰度图设定自适应阈值,对灰度图进行二值化处理,通过判断疑似限速标志中限速数字与圆环是否连通以及限速数字的质心坐标是否满足其在圆环内的位置分布滤除非限速标志,若疑似限速标志中限速数字与圆环连通或者限速数字的质心坐标不在设定的坐标范围内,则为杂质,若疑似限速标志中限速数字与圆环不连通且限速数字质心坐标在设定的坐标范围内即为候选限速标志的限速数字。

进一步,所述限速标志中限速数字分类是根据限速标志中限速数字个数将限速标志出现的种类进行分类,对仅有一个数字的限速标志,其限速值为5,若识别出只有一个限速数字的限速标志的数字是5,则为真实限速标志,反之为杂质;对于有两个限速数字的限速标志,其个位数字为0或5,十位数字为1至9中的任意数,因此首先识别个位数字,若识别出个位数字为0或5,则继续识别十位数字,若识别出十位数字是1至9中的任意数,则为真实限速标志,反之为杂质;对于有三个数字的限速标志,其限速值为100、110和120,因此首先识别个位数字,若识别个位数字为0,则继续识别十位数字,若十位数字为0、1或2中的一个,则继续识别百位数字,若百位数字为1,则为真实限速标志,反之为杂质。

进一步,所述限速标志中限速数字的匹配是指将提取到的疑似限速标志的限速值信号和模板限速值信号拉伸到相同长度并进行水平方向和垂直方向投影,分别得到两个方向的投影值,然后将疑似限速标志的限速值投影信号和模板库中的限速值投影信号逐一匹配,并计算疑似限速标志的限速值与每一个模板限速值的相似值。

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