[發明專利]一種低照度場景下的戶外交通標志識別方法

有效

• 申請號: 201210250218.3
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102881160A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 蔡念;梁文昭;陸滿;翁韶偉;許少秋;孫盛;王晗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明屬于數字圖像處理應用領域，具體涉及一種低照度場景下的戶外交通標志識別方法。

背景技術

交通標志檢測和識別是智能交通系統中的一個熱點，近年來得到越來越多的關注。實際交通道路遇到的狀況非常復雜，傳感器采集到的交通標志圖片往往會出現不同程度上的退化，比如：交通標志的大小不一致，交通標志會發生一定角度的偏轉，交通標志牌上的光照不均勻，由于拍攝角度的不確定，交通標志還會受到一定角度的水平或者垂直錯切，另外還存在交通標志被樹木、廣告等遮擋的問題等等，這些問題使得交通標志的檢測與識別變得相當困難。

已有研究者提出了一些戶外交通標志識別方法，他們將交通標志識別這個任務主要分為兩個步驟：檢測階段和分類階段。在檢測階段，主要采用形狀特征或者顏色特征來選擇感興趣區域；在分類階段，主要從學習器和圖像特征方面尋求解決方案，即提取合適的圖像特征采用合適的學習器完成最終的交通標志識別任務。這些已有的方法多數應用于照度條件較好的情況下的交通標志識別。但是，在夜晚拍攝的照片多數照度條件較差，使得拍攝得到的交通標志圖片的亮度分量、飽和度分量和色調分量都發生較大的改變。而且，夜晚場景下的交通標志的識別將會受到眾多燈光光照影響，如汽車前后向燈、路燈、辦公樓照明等。因此，已有的交通標志檢測與識別方法不可避免的遇到了困難。

發明內容

為了克服現有技術在低照度場景下的戶外交通標志檢測識別差的不足，本發明提出一種低照度場景下的戶外交通標志識別方法。本發明是一種在低照度場景下適應性強，準確率高的戶外交通標志識別方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種低照度場景下的戶外交通標志識別方法，包括以下步驟：

1）采集輸入含有交通標志的低照度場景圖片；

2）對含有交通標志的低照度場景圖像進行HSV變換，計算低照度場景圖像的積分直方圖并檢測交通標志感興趣區域；

3）對步驟2）的交通標志感興趣區域使用SIFT算法進行一次匹配，計算其尺度不變特征點的描述子，并和預先建立的標準庫中的交通標志圖像進行匹配得到匹配點對；

4）在步驟2）的交通標志感興趣區域中以步驟3）得到的尺度不變特征點的坐標為圖像中心點，取M*M的子圖；

5）對M*M的子圖分別計算融合了色調H、飽和度S和亮度V后的改進顏色量化直方圖及歸一化的改進顏色直方圖；

6）根據改進顏色直方圖，計算步驟3）得到的匹配點對中的兩個匹配點的直方圖的夾角；

7）去除夾角值大于數值為TH的匹配點對；去除無一一匹配的匹配點；

8）根據匹配點數獲得低照度場景圖片的交通標志識別結果。

所述步驟2）的檢測交通標志感興趣區域的檢測包括以下步驟：

21）對含有交通標志的低照度場景圖像進行HSV變換計算出低照度場景圖像的色調H、飽和度S、亮度V的分量，色調H、飽和度S、亮度V的計算如下：