[發明專利]一種基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法

有效

• 申請號: 201210455140.9
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102982350A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 張重陽;葉飛
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

a.構建臺標樣本庫，通過提取庫中樣本的HOG特征來訓練SVM分類器；

b.提取待測臺標的顏色特征，確定其至多前三種主顏色的參數范圍與面積比例；

c.通過顏色匹配算法，在視頻幀中搜索與待測臺標顏色組成相同的區域，從而得到臺標可能出現的待測區域；

d.將待測區域進行基于仿射變換與最小外接矩形的圖像矯正；

e.提取待測區域中的HOG特征，通過訓練好的分類器判斷是否存在待測臺標。

2.根據權利要求1所述的基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法，其特征在于，步驟a包括：

a1.初始樣本庫為模板臺標若干和背景負樣本大量；

a2.在模板臺標中選擇一個模板臺標作為待測臺標，通過對其進行各種仿射變換獲得大量正樣本，將剩下的模板臺標每個做20次仿射變換得到大量負樣本；

a3.通過，將樣本庫中的樣本歸一化到設定的像素，并提取其HOG特征來訓練SVM分類器。

3.根據權利要求1所述的基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法，其特征在于，步驟b包括：

b1.通過顏色聚類的方法，在HSV顏色空間下找到待測臺標的至多前三種主顏色的H、S、V分量的參數值，記錄各個顏色分量的面積比例，面積比例最大的為第一主顏色；

b2.對至多前三種主顏色的H、S、V分量的參數邊界進行放大，增強其在真實場景中光照變換情景下的魯棒性，具體冗余參數為一個增量Δ，即將獲取的H、S、V分量，變為一個區間（H-ΔH，H+ΔH）、（S-ΔS，S+ΔS）、（V-ΔV，V+ΔV）。這里ΔH、ΔS、ΔV分別表示色調、飽和度、亮度的調整量，實際檢測時，只要檢測區域的HSV分量落在這個區間，即認為該分量是同目標的對應分量相匹配，該參數通過實驗獲得一組優化的經驗值，但允許使用者根據具體情況進行修改。

4.根據權利要求3所述的基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法，其特征在于，所述b2中，冗余參數為ΔH=10、ΔS=0.1、ΔV=0.2。

5.根據權利要求3所述的基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法，其特征在于，步驟c包括：

c1.根據步驟b中的一種或者多種顏色參數范圍，在視頻幀中分別提取出只含有某種顏色的子圖；

c2.在每一張子圖中，尋找其中每一個色塊的輪廓，并找到其輪廓的外接矩形；

c3.如果該臺標只有一種顏色，那么第一主顏色子圖中的色塊區域確定為待測區域；如果該臺標有兩種主顏色，遍歷第一主顏色子圖中的所有色塊，如果其中某個色塊附近同時存在剩下一或兩種主顏色的色塊并且色塊面積的相應比值在b1所得到的范圍內，則將包含這兩或三個色塊的外接矩形確定為待測區域，并從原圖中截取出來。

6.根據權利要求1-5之一所述的基于顏色和梯度直方圖的臺標檢測方法，其特征在于，步驟d包括：

d1.在截取出來的待測區域中找到色塊的最小外接矩形；

d2.將色塊旋轉，使其最小外接矩的長邊與水平方向平行；

d3.將待測區域歸一化到設定像素大小的圖像。