[發明專利]一種校正夜間闖紅燈車輛圖片紅燈變色與變大問題的方法

有效

• 申請號: 201210170121.1
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102663892A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 邱敦國;陳延濤;胡術
• 申請（專利權）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司;四川大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06T5/00
• 代理公司: 成都和睿達專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

一、技術領域

本發明涉及計算機應用領域，尤其涉及計算機圖象處理領域，可對智能交通中夜間闖紅燈車輛圖片紅燈變色與放大的問題進行校正處理。

二、背景技術

近年，隨著我國社會經濟的快速發展和城市人口日益增多，機動車保有量迅速增長，交通擁堵非常明顯，交通事故明顯上升。在城市交通里面，闖紅燈、逆行、超速、違章變道等現象時有發生，每年造成大量的人員傷亡與財產損失，給國家、社會和家庭帶來嚴重問題。如何規范駕駛員的駕駛行為，減少交通事故的發生變得非常迫切。

電子警察系統是在紅綠燈路口安裝500萬像素高清數字攝像機，并連接紅綠燈信號系統，對通過路口的所有車輛進行檢測。當車輛不按信號指示燈規定闖紅燈行駛時，系統對闖紅燈車輛進行圖片抓拍，分別在行使過程中三個不同位置抓拍三張闖紅燈圖片，圖片不僅要求清楚反映車輛闖紅燈的過程，同時能清晰辨別車輛類型、車身顏色、車牌號碼和紅燈信號，以作為車輛闖紅燈處罰的有效證據。

現有的500萬像素高清數字攝像機，圖像采集的核心芯片通常采用CCD芯片，CCD芯片中每個像素點的顏色值采用R．G．B三色表示，用一個8Bit的數據來表示其中一種顏色的灰度值，取值范圍從0到255，如紅色的R．G．B值為255、0、0。正常抓拍闖紅燈圖片時，紅燈區域像素的顏色值，通常紅色分量R＞200，綠色分量G＜60，藍色分量B＜50。但是夜間由于光線較暗，為了能清晰辨別車輛類型、車身顏色、車牌號碼等信息，抓拍圖片時需要增大攝像機的曝光時間，曝光時間的增大又導致紅燈區域像素過度飽和。由于CCD芯片中綠色分量G感光單元數是紅色分量R和藍色分量B的兩倍，曝光時間的增大導致綠色分量G急劇增大，而紅色分量R和藍色分量B變化不大，從而引起紅燈區域像素點顏色發生改變，紅色分量R＞220，綠色分量G＞180，藍色分量B＜80。由于綠色分量G值接近紅色分量R值，像素點顏色傾向黃色，因此出現紅燈區域像素由紅色變為黃色現象，同時由于CCD顏色飽和后會形成溢出，引起溢出點周邊顏色值發生改變，紅燈區域邊沿的顏色由于溢出，影響到邊沿外側的像素點，外側的像素點也從黑色變淺紅色，抓拍的闖紅燈圖片也就出現紅燈區域變大的現象。?

智能交通闖紅燈圖片中，如果紅燈顏色顯示為黃色，將不能作為對闖紅燈違章行為進行處罰的依據，因此需要將紅燈的顏色由黃色修改為紅色，才能作為對闖紅燈行為進行處罰的依據，也才能最終達到規范駕駛員良好駕駛行為的目的。

針對夜間抓拍的闖紅燈車輛圖片紅燈變色問題，現有處理方式通常采用如下兩種方法：

1）采用人工圖像處理方法，用圖象處理軟件畫一個紅色圓圈覆蓋原黃色區域。

2）采用圖象處理方法，通過編寫程序搜尋紅燈區域，在紅燈區域生成一個紅色圓圈覆蓋原黃色區域或直接將黃色像素點的R．G．B值修改為純紅色的R．G．B值（即：R為255，G為0，B為0）。

以上兩種方法都是單純采用紅色點來簡單覆蓋原黃色點，這樣修改后的圖片有很強的人為修改痕跡，另外也沒有考慮夜間紅燈區域變大的問題，使圖片作為違章處罰的證據缺乏有效的說服力，往往導致闖紅燈行為人由于交警沒能提供具說服力的證據而不接受處罰。

三、發明內容

本發明的目的是解決CCD高清攝像機夜間闖紅燈車輛圖片紅燈變色與放大的問題，將闖紅燈圖片紅燈顏色從黃色改變為紅色，并對因溢出引起紅燈區周圍顏色改變的像素值進行修正，保證抓拍的圖片能清晰顯示車輛狀況和紅燈正常顏色信息，確保闖紅燈車輛圖片證據的有效性。

本發明的基本思路是：針對現有處理闖紅燈車輛圖片紅燈變色方式存在的問題，首先分析CCD成像的原理，進而分析出導致夜間紅燈區域顏色由紅色變為黃色和紅燈區域變大的原因，最后根據變化的原因提出解決方法。