[發明專利]一種基于高清視頻的出租車識別方法及系統

有效

• 申請號: 201310032257.0
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103093249A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王坤峰;姚彥潔;王飛躍;俞忠東;朱鳳華;熊剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所;東莞中國科學院云計算產業技術創新與育成中心
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66;G08G1/017
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于高清視頻的出租車識別方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，對于高清監控視頻中的每一幀圖像，精確分割得到圖像中的前景區域，將每個前景區域作為一個目標，依次提取每個目標的目標特征；

步驟2，利用出租車與其它車型的外觀差異，基于所述步驟1提取得到的目標特征，設計模式分類器對所述高清監控視頻每一幀圖像中的出租車進行識別；

步驟3，對于已識別的出租車，對其持續跟蹤直至其駛出有效檢測區域，以避免對出租車的重復識別。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，在精確分割得到圖像中的前景區域之前還包括手工設置有效檢測區域的步驟，并基于所述有效檢測區域精確分割得到圖像中的前景區域。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，在精確分割得到圖像中的前景區域之前還包括去除背景干擾的步驟。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標特征包括三維尺寸、車頂出租車標志、車身顏色中的一個或多個特征。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述目標特征的提取進一步包括以下步驟：

步驟11，在攝像機參數標定的支持下，用長方體模型來匹配每一目標；

步驟12，從所述圖像中得到該目標的長度L、寬度W、高度H三維尺寸；

步驟13，判斷上述三維尺寸是否與出租車的三維尺寸一致，若否則判斷為非出租車，停止計算；若是，則繼續提取該目標的車頂出租車標志；

步驟14，判斷該目標是否存在車頂出租車標志，若否則判斷為非出租車，停止計算；若是，則繼續計算該目標的顏色特征，即該目標所有像素的歸一化色調直方圖。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模式分類器為級聯分類器，其依次包括根據目標的三維尺寸設計得到的分量分類器C₁、根據目標的車頂出租車標志設計得到的分量分類器C₂和根據目標的車身顏色特征來設計得到的分量分類器C₃；

如果某一目標的三維尺寸滿足一尺寸要求，則表明該目標的尺寸與出租車一致，所述分量分類器C₁輸出為真，判斷該目標可能是出租車；否則輸出為假，判斷該目標是非出租車，所述尺寸要求為：3米≤長度L≤5米、1.5米≤寬度W≤2米、1.2米≤高度H≤1.5米；

如果某一目標的車頂存在出租車標志，則所述分量分類器C₂輸出為真，判斷該目標可能是出租車；否則輸出為假，判斷該目標是非出租車。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述分量分類器C₃的判斷進一步包括以下步驟：

步驟21，在不同交通環境條件下離線獲取多輛出租車和多輛普通非出租車的轎車圖像；

步驟22，對所述圖像進行手工分割得到相應的車身圖像；

步驟23，計算所有車身像素的色調，并統計每輛車的歸一化色調直方圖作為訓練樣本q；

步驟24，所述分量分類器C₃在線運行時，統計被所述分量分類器C₁和所述分量分類器C₂判別為真的目標的歸一化色調直方圖，作為測試樣本p；

步驟25，度量測試樣本p和訓練樣本q之間的距離其中，m是歸一化色調直方圖的級數，p_i為測試樣本p歸一化色調直方圖的第i個元素，q_i為訓練樣本q歸一化色調直方圖的第i個元素；

步驟26，用k近鄰法將該目標分類為出租車或非出租車。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，為了對所述級聯分類器進行優化，如果k個近鄰中的80％以上屬于同一類訓練樣本，則將當前目標的歸一化色調直方圖及其類型添加到訓練樣本集中；當訓練樣本集的規模超出限定規模時，在保持出租車和普通非出租車轎車的訓練樣本數大致相等的情況下刪去一些早期添加的訓練樣本。

9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據所述長方體模型的位置、速度、長度、寬度、高度生成狀態向量，建立粒子濾波模型，來持續跟蹤出租車。

10.一種基于高清視頻的出租車識別系統，其特征在于，該系統包括高清攝像機、補光燈和工控機，其中：

所述高清攝像機用于對道路現場進行攝像；

所述補光燈放置在所述高清攝像機的附近，用于為所述高清攝像機的攝像補充光線；

所述工控機安裝在所述高清攝像機附近的固定設備中，通過局域網連接所述高清攝像機，以接收所述高清攝像機所拍攝的高清視頻、對視頻圖像進行處理和對出租車進行識別與跟蹤。