[发明专利]信号灯图像处理方法

说明书

本发明提供一种信号灯图像处理方法，对相机在全天时间内采集的图像进行处理时，首先根据图像的平均亮度进行划分，然后分别使用不同的方法进行处理；1）当图像平均亮度值小于亮度阈值A时，这时使用亮度值最小区间的图像处理方法进行处理；2）当图像平均亮度值大于亮度阈值A并且小于阈值B时，BA，使用亮度值较小区间的图像处理方法进行处理；3）当图像平均亮度值大于亮度阈值B时，使用白天的图像处理方法进行处理。本发明能够较好地对信号灯过曝产生的光晕、信号灯因曝光过度或者光线不足而引起的颜色失真问题进行处理。

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其是一种信号灯图像处理方法。

背景技术

为了监控城市路网的交通状况，交通管理部门安装电子警察系统，对交叉路口和路段上的车道内机动车行驶行为进行不间断自动检测和记录。虽然智能相机中有自动曝光和自动增益算法来控制图片的亮度，但是由于交通信号灯在整幅图中占比例极小，算法调节时往往更注重整体的亮度效果而非局部。因此，当环境光线过低时，算法调节之后，信号灯中心区域会出现过曝现象，造成颜色失真，信号灯边缘会出现光晕。当环境光线过高时，算法调节之后，还会出现信号灯亮度不理想的情况。还有些天气情况下色温异于以往，比如阴雨天，信号灯颜色受到白平衡算法的影响，会出现颜色变深失真的情况。

在图像处理中，最常见的就是RGB彩色模型，即红、绿、蓝三种颜色作为基色，再通过三基色加权混合成各种颜色。在RGB彩色模型中，图片中的每个像素点由三个值来表示，分别是R、G、B，三个值的取值范围是0到255。R、G、B三个分量之间具有极高的相关性，比较容易受光照条件变化的影响。交通信号灯图像中的颜色存在着比较严重的颜色退化现象，特别是红色容易变成黄色，绿色容易变成白色。

现有技术根据相机采集一帧图像中的信号灯的边缘信息，并根据边缘信息在图像中将信号灯区域分割出来，对分割出来的信号灯区域进行颜色增强。这种方法在获得信号灯的边缘信息后，还要进行列扫描或者行扫描，经过线到面的映射，才能完成信号灯区域的图像分割，步骤较为繁琐。在这个过程中，要求边缘线条必须是连通的，如果边缘断续，判断就会失误。而在信号灯的边缘，如果灰度值变化不明显，边缘检测效果就不好，线条不会是连续的。进一步地，即使改变阈值获得了连续的线条，因为灰度值变化不明显，也会增加一些假的边缘，这并不利于下一步的处理。

现有技术对于低照度时信号灯产生的光晕怎么处理缺乏阐述。

这里先阐述一下光晕产生的原因。CCD相机拍摄目标亮度具有很大的动态范围，在CCD感光时，所有像素的感光时间是一致的，但是各像素点的光辐射通量有很大差别，当像素点之间的光辐射通量差别过大时，在保证低亮度像素得到正确的感光时间产生足够的电荷时，高亮度对应像素产生的电荷将饱和,多余的电荷会溢出到临近的像素单元,使得临近的像素单元的感光多于实际光辐射通量,从而产生光晕现象,使拍摄的图像失真。换言之，光晕是由于电子器件的原因产生的，所以去掉光晕是非常必要的。

在相机拍摄图片时，由于受到环境光线的影响，或者天气状况影响色温改变，极易出现信号灯颜色退化，或者亮度不理想，或者有光晕存在等这些失真的情况。信号灯失真的这些情况，会造成相机采集的图像作为违章证据时并不可靠。因此，在后期对信号灯区域进行图像处理是必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种信号灯图像处理方法，能够较好地对信号灯过曝产生的光晕、信号灯因曝光过度或者光线不足而引起的颜色失真问题进行处理。本发明采用的技术方案是：

一种信号灯图像处理方法，其主要改进之处在于，

对相机在全天时间内采集的图像进行处理时，首先根据图像的平均亮度进行划分，然后分别使用不同的方法进行处理；

1）当图像平均亮度值小于亮度阈值A时，这时使用亮度值最小区间的图像处理方法进行处理；