[發明專利]一種圓形交通標志檢測方法

有效

• 申請號: 201310361664.6
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103413124A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 湯淑明;孫濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

1.一種圓形交通標志檢測方法，其特征在于，所述圓形交通標志檢測的步驟包括：

步驟S1：根據光照分量對顏色樣本進行樣本點劃分，得到樣本子集，將劃分后的每個樣本子集生成相應的顏色分類模板；

步驟S2：使用顏色分類模板對原始圖像進行圖像分割；

步驟S3：對分割后圖像中的每一個單連通區域與圓形交通標志形狀進行兩級形狀匹配操作。

2.如權利要求1所述圓形交通標志檢測方法，其特征在于，得到所述樣本子集的步驟包括：

步驟S111：從交通標志樣本圖像中采集目標顏色的樣本數據；

步驟S112：將采集到目標顏色的樣本轉換到HSV顏色空間；

步驟S113：根據光照強度V分量將目標顏色的樣本劃分為N個樣本子集。

3.如權利要求1所述圓形交通標志檢測方法，其特征在于，生成顏色分類模板的步驟包括：

步驟S121：對于每個樣本子集，設置空間距離閾值R；

步驟S122：以每個子集中的樣本點為中心及以空間距離閾值R為半徑，對每個子集中的樣本點做形態學膨脹操作，得到模板圖像；

步驟S123：排除每個模板圖像中包含的小面積單連通區域；

步驟S124：將每個模板圖像保存為顏色分類模板。

4.如權利要求1所述圓形交通標志檢測方法，其特征在于，圖像分割的步驟包括：

步驟S311：加載顏色分類模板；

步驟S312：獲取并將采集的原始圖像轉換到HSV顏色空間；

步驟S313：根據每一個被歷遍的像素點的V分量選取對應的顏色分類模板；

步驟S314：以該像素點的H分量和S分量為索引，在顏色分類模板中查找對應點的值；

步驟S315：如果顏色分類模板中的對應點的值為非零，則被歷遍像素點為目標顏色點，如果顏色分類模板中的對應像素點為零，則被歷遍像素點為非目標顏色點。

5.如權利要求1所述圓形交通標志檢測方法，其特征在于，所述單連通區域與圓形交通標志形狀進行兩級形狀匹配操作步驟包括：

步驟S321：對分割后的圖像做高斯平滑預處理；

步驟S322：提取分割后圖像中單連通區域的外輪廓，計算單連通區域的長和寬，排除面積和寬高比不滿足預設條件的單連通區域；

步驟S323：計算每一個單連通區域的外輪廓對應的Hu矩，將計算值與預先設置的圓形Hu矩進行比較，如果二者之差大于閾值，則為非圓形輪廓區域，跳轉到步驟S324，如果二者之差小于閾值，則為圓形輪廓區域，即檢測到圓形目標，程序退出；

步驟S324：對每一個非圓形輪廓區域進行尺度歸一化操作；

步驟S325：使用Canny算法提取非圓形輪廓區域中的邊緣，并保留邊緣點的梯度信息；

步驟S326：建立一個索引的二維矩陣，其索引為圓心坐標(a，b)的值；計算邊緣點(x，y)的梯度方向θ，以x、y、θ為自變量，進行有梯度信息條件下的霍夫變換；使用x、y、θ對所有可能的圓心坐標值a、b進行映射，每當有圓心坐標值a、b被映射，則在二維矩陣對應的位置上增加一個計數；

步驟S327：對二維矩陣中的元素從大到小進行排序：從二維矩陣中最大的圓心坐標值開始，累加其3×3鄰域內的點，如果累加值大于事先設定的閾值，則非圓形輪廓區域中有圓心存在，跳轉步驟S328，如果累加值小于事先設定的閾值，則非圓形輪廓區域中不存在圓心，即不存在圓形，檢測結束；

步驟S328：以確定非圓形輪廓區域中的圓心為中點，統計圓心的中點到各個邊緣點的距離；如果滿足距離為(A+2，A-2)的邊緣點個數超過事先設定的閾值，則認為非圓形輪廓區域中有半徑A的圓形存在，如果不滿足距離為(A+2，A-2)的邊緣點個數超過事先設定的閾值，則認為非圓形輪廓區域中不存在圓形。