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专利号: 201711220616X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于显著性计算的交通信号灯识别方法,包括如下步骤:

步骤1:读入当前交通场景图像F1,图像宽度为W,高度为H;

步骤2:从交通违章检测系统配置文件中读入事先标定的交通信号灯区域R1=(x1,y1,W1,H1),其中,x1和y1表示R1左上角的横坐标和纵坐标,W1和H1分别表示R1的宽度和高度;

步骤3:根据式(1)~(4)计算信号灯拓展区域R2=(x2,y2,W2,H2),并从图像F1中复制R2区域的子图像,设为F2;

H2=3×H1   (4)

其中x2和y2分别表示R2左上角的横坐标和纵坐标,W2和H2分别表示R2的宽度和高度;

步骤4:通过Graph-Based Segmentation方法对F2进行超像素分割,得到超像素区域集合S={Ri|i=1,2,3,…,n},其中Ri表示S中第i个超像素区域,n表示S中的超像素个数;

步骤5:计算图像F2在Lab颜色空间中a通道上的颜色集合H={ai|i=1,2,3,…,m},其中ai表示F2在a通道上的第i种颜色值,m表示F2中a通道上的颜色数量;

步骤6:根据式(5)计算在a通道上各颜色之间的距离,得矩阵M:M=[vij]m×m   (5)

其中,vij表示颜色值ai和aj之间距离;

步骤7:计算S中每个超像素区域的显著值,得显著值集合Ssal={si|i=1,2,3,…,n},其中si表示超像素区域Ri的显著值;

步骤8:对显著值集合Ssal进行归一化,得a通道显著图Fsal;

步骤9:对图Fsal进行膨胀腐蚀,并进行OTSU二值化操作;将处理后图像中像素值为255的区域记为Rsal;

步骤10:从图像F2中复制区域Rsal中的子图像,设为Fred;

步骤11:判断图像Fred中信号灯是否为红灯。

2.如权利要求1所述的基于显著性计算的交通信号灯识别方法,其特征在于:步骤7具体如下:步骤7.1:计算超像素区域Ri在Lab颜色空间中a通道上的直方图,得超像素直方图HRi={(cij,pij)|j=1,2,3,…,ni},cij表示Ri在Lab颜色空间中的a通道上第j种颜色取值,pij表示在Ri中a通道上颜色值为cij的像素数量,ni表示区域Ri中a通道上的颜色数量,满足式(7):其中,Ni表示Ri中的像素数量;

步骤7.2:根据式(8)、(9)和(10)计算超像素区域Ri的显著值si:f(ciu,ckv)=vrt,且ciu=ar and ckv=at   (10)其中Dr(Ri,Rk)表示区域Ri和区域Rk在a通道上的距离;f(ciu,ckv)表示矩阵M中的第r行第t列的元素值vrt,其计算规则如式(10)所示。

3.如权利要求1所述的基于显著性计算的交通信号灯识别方法,其特征在于:步骤11具体如下:步骤11.1:计算Fred中黑色像素点集合Pblack={(Li,ai,bi)|i=1,2,3,…,nblack},元素(Li,ai,bi)满足|Li|+|ai|+|bi|<λblack,其中(Li,ai,bi)表示集合Pblack中像素在Lab颜色空间各个通道上的值,nblack表示Pblack中像素点个数,λblack表示事先给定的黑色像素阈值;步骤

11.2:计算Fred中红色像素点集合Pred={(Lj,aj,bj)|j=1,2,3,…,nred},元素(Lj,aj,bj)满足aj>λred,其中(Lj,aj,bj)表示集合Pred中像素在Lab颜色空间各个通道上的值,nred表示Pred中像素点个数,λred表示事先给定的红色像素阈值;

步骤11.3:若满足:nred>μred且nblack>μblack,则判断为红灯;其中μred和μblack分别表示事先给定的红灯判断阈值和黑色背板判断阈值。