[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

技術領域

本發明涉及車輛輔助駕駛技術領域，特別是一種用于實時系統的快速圓形交通標志檢測方法。

背景技術

交通標志是以顏色、形狀、字符、圖形等向道路使用者傳遞信息，用于管理交通的設施，在交通中起著重要作用。

交通標志按其作用分為主標志和輔助標志兩大類。

主標志包括：

1.警告標志：警告車輛、行人注意道路交通的標志；多為黃色三角形；

2.禁令標志：禁止或限制車輛、行人交通行為的標志；多為紅色圓形；

3.指示標志：指示車輛、行人應遵循的標志；多為藍色圓形；

4.指路標志：傳遞道路方向、地點、距離信息的標志；顏色不定，多為矩形；

5.旅游區標志：提供旅游景點方向、距離的標志；多為紅色矩形；

6.作業區標志：通告道路作業區通行的標志；顏色不定，多為矩形；

7.告示標志：告知路外設施、安全行駛信息以及其他信息的標志；顏色不定，多為矩形；

輔助標志：

附設于主標志下，對其進行輔助說明的標志；多為白色矩形。

由于交通標志的顏色和形狀不盡相同，所以很難用一種統一的方法來檢測所有的交通標志。根據交通標志傳遞信息的強制性程度，禁止和指示類交通標志為必須遵守標志，而其它類別的標志為非必須遵守標志，僅提供信息以供參考。又由于禁止和指示類交通標志的形狀多為圓形，因此本發明主要針對禁止和指示類交通標志中的圓形標志進行目標檢測。

由于禁止和指示類交通標志有固定的顏色，故可以首先使用顏色信息對目標位置進行預估計。通常的做法是針對目標顏色對圖像做分割處理，過程是窮舉圖像中的每一個像素點，對其進行目標與非目標的判斷，這種操作的實質是二分類問題，所以圖像分割效果取決于采用的分類方法。目前的顏色分類方法多是基于機器學習方式來構建分類器，這需要采集大量的正負樣本對分類器進行訓練。由于樣本采集過程本身隨機性較大，導致訓練出的分類器不能適應真實環境，分類的準確率不高。同時，構建出的分類器在實際使用中計算量較大，不適應實時性要求高的交通領域。

對于顏色分割后的圖像，可以使用交通標志的形狀特征對圖像區域做進一步篩選。而對于圓形交通標志，即在圖像中需找滿足預設條件的圓形。傳統的基于霍夫變換的圓檢測方法可以有效檢測出圖像中潛在的圓形，但是該方法計算量大，同樣不適應實時性要求高的交通領域。

發明內容

為了解決顏色和形狀分類方法計算速度慢的問題，本發明提出了一種快速的圓形交通標志檢測方法，包括檢測前的基于空間距離的顏色分類模板生成和的基于圖像分割和圓形匹配的交通標志檢測的步驟如下：

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。

本發明的效果是：本發明方法以安裝在車輛上方的圖像傳感器為信息獲取來源，使用基于圖像分割和形狀匹配的方法檢測圓形交通標志。

1)本發明設計了從顏色樣本點生成顏色分類模板的空間距離法用于對圖像進行顏色分割；由于將顏色分類的計算量轉移到顏色分類模板的生成階段，檢測時的圖像分割只需進行簡單查表操作，執行速度快。

2)本發明還可以通過細化光照強度來增加顏色分類模板的個數，進而增加圖像分割的精度。

3)本發明還設計了針對無遮擋和有遮擋的二級圓形形狀匹配系統進行圓形交通標志的快速定位，可以在有部分遮擋的情況下完成檢測。

附圖說明

圖1為本發明的整體流程圖；

圖2為本發明的圖像分割流程圖；

圖3為本發明的形狀匹配流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。