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专利号: 2020110795119
申请人: 厦门理工学院
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于:该候选图像区域包括箭形交通信号灯的指向箭头候选图像集合BinaryArrows和尾部直线候选图像集合BinaryLines;针对集合BinaryArrows和集合BinaryLines中的各图像相互一一进行配对,设集合BinaryArrows中的配对图像的外接矩形为R1k,集合BinaryLines中的配对图像的外接矩形为R2k,配对的约束条件为:R1k与R2k的交集不能为空;R2k有且仅有两个顶点位于R1k内部,且这两个顶点的连线是R2k的较短边;R1k、R2k的面积和周长与两者并集的面积和周长的比值分别位于设定的变化范围阈值内;上述约束条件均满足则配对成功,否则配对不成功进行下一组配对,直到均配对完成;将配对成功的两个图像拼接作为一个灯体候选图像添加到箭形交通信号灯候选图像集合BinaryLights中。

2.根据权利要求1所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于所述候选图像区域的提取方法为:提取待识别的原始图像中所有跟箭形交通信号灯点亮区域有关的外轮廓线,计算这些外接矩形的宽高比,根据设定的宽高比变化阈值将图像划分为箭形交通信号灯候选图像集合BinaryLights、箭形交通信号灯的指向箭头候选图像集合BinaryArrows和箭形交通信号灯的尾部直线候选图像集合BinaryLines。

3.根据权利要求1或2所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于所述阈值的获得方法为:设车辆内摄像头安装位置为原点O,交通信号灯中心坐标为(x,y,z),车辆摄像头轴心线相对于过交通信号灯表面中心的垂直线的侧倾角为δ、俯仰角为 横摆角为ω,再根据交通信号灯标准尺寸,通过空间坐标变换求得各类箭形交通信号灯的相应面积比、周长比或者宽高比几何特征参数的变化公式;之后在覆盖多数车辆行驶条件即给定x、y、z、δ、及ω的约束条件下,获得各类灯体的特征参数变化区间,从而得到上述阈值。

4.根据权利要求3所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于所述的约束条件为:

其中,

并且满足:

5.根据权利要求1、2或4所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于:对所述的候选图像集合BinaryLights中的图像进一步进行验证及判断类型;包括:(1)将集合BinaryLights中每个候选图像区域二值化处理,之后分割成若干子块,提取每个子块的像素密度特征,利用预训练好的一级支持向量机判断是否为灯体及其类别;(2)经过步骤(1)筛选的集合BinaryLights中每个二值化候选图像区域,先按一定延展系数进行扩展,依据该扩展的候选图像区域,从原始图像SrcImage中切割出同一区域,提取HOG特征,并利用预训练好的二级支持向量机进一步验证。

6.根据权利要求5所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于:所述一级支持向量机和二级支持向量机中的样本图像,均通过人工标记其所属类别,并分为5类,分别为伪灯体、朝左、朝右、朝上及朝下箭头灯;并基于相应特征和类别构建训练样本。

7.根据权利要求5所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于:所述步骤(2)中,候选图像区域扩展方式为:以候选图像区域外接矩形中心为基点,在宽度和高度方向进行延展,延展系数为2.1,得到扩展的候选图像区域。

8.根据权利要求5所述的一种箭形交通信号灯分体式候选图像区域的配对拼接方法,其特征在于:所述HOG特征向量的提取过程如下:(1)将候选灯体图像缩放到40*40像素大小;(2)进行Gamma校正;(3)计算图像每个像素的梯度;(4)将5*5个像素划分为一个单元;

(5)计算每个单元的梯度直方图;(6)将2*2个单元组成一个块,计算每个块的HOG特征并串联,最终共可获得1764维向量。