[發明專利]一種基于SURF的交通標志識別方法及系統

在審

• 申請號: 201310530336.4
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103544484A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 楊海東;彭岳軍;楊淑愛
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;惠州市品智科技有限公司;廣州萬智信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，尤其涉及一種基于SURF的交通標志識別方法及系統。

背景技術

交通標志識別系統是駕駛輔助系統的一個重要組成部分，它可以通過顯示器，監控設備或者語音自動地提示駕駛員有關交通標志的信息，交通標志識別系統可以通過降低駕駛員注意力分散來增加駕駛員的安全，從而有效地減少交通事故的發生數量，因而備受關注。現有的交通標志識別方法包括：對含有交通標志的低照度場景圖像進行HSI變換，計算低照度場景圖像的積分直方圖并采用閾值法和數學形態學方法檢測交通標志感興趣區域；對交通標志感興趣區域使用SIFT(Scale?Invariant?Feature?Transform，即尺度不變特征變換)算法計算其尺度不變特征點的描述子，并和標準庫中的圖像匹配得到匹配點對；以尺度不變特征點的坐標為圖像中心點，取子圖；對子圖分別計算融合了色調、飽和度和亮度后的改進顏色量化直方圖及歸一化的改進顏色直方圖；計算匹配點對中的兩個匹配點的直方圖的夾角；去除夾角差異過大的匹配點對；去除無一一匹配的匹配點；根據匹配點數獲得低照度場景圖片的交通標志識別結果。

現有的交通標志識別系統在低照度場景下適應性強，準確率高，然而還存在如下缺點：系統魯棒性仍然不夠；交通標志識別速度較低；交通標志識別系統依賴昂貴的硬件設備。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于SURF的交通標志識別方法及系統，從而提高交通標志識別速度。為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于SURF的交通標志識別方法，包括：

根據圖像的色調值提取所述圖像的交通標志候選區域，并獲取所述交通標志候選區域的顏色；

檢測所述交通標志候選區域的形狀，并根據所述交通標志候選區域的形狀和顏色獲得交通標志的類型；

抽取和描述所述交通標志的SURF特征值；

在預置的模板特征向量子庫中搜索匹配所述交通標志的SURF特征值，識別所述圖像中的交通標志。

一種基于SURF的交通標志識別系統，其特征在于，包括：

顏色分割模塊，用于根據圖像的色調值提取所述圖像的交通標志候選區域，并獲取所述交通標志候選區域的顏色；

形狀定位模塊，用于檢測所述交通標志候選區域的形狀，并根據所述交通標志候選區域的形狀和顏色獲得交通標志的類型；

SURF特征提取模塊，用于抽取和描述所述交通標志的SURF特征值；

搜索匹配模塊，用于在預置的模板特征向量子庫中搜索匹配所述交通標志的SURF特征值，識別所述圖像中的交通標志。

上述技術方案提出的基于SURF的交通標志識別方法及系統，使用SURF算法來提取目標的局部特征具有較高的魯棒性，速度較SIFT快了很多，通過顏色形狀對來對交通標志特征模板庫進行細分的策略，減少了算法在匹配時的搜索匹配運算次數，提高了交通標志識別的效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中：

圖1是本發明第一實施例中提供的基于SURF的交通標志識別方法的實現流程圖。

圖2是交通標志顏色和形狀的分類圖。

圖3是本發明第二實施例中提供的基于SURF的交通標志識別方法的實現流程圖。

圖4是本發明第三實施例中提供的基于SURF的交通標志識別系統的結構示意圖。

圖5(a)是本發明第四實施例中的待識別源圖像。

圖5(b)是本發明第四實施例中的待識別源圖像的灰度圖。

圖5(c)是本發明第四實施例中的待識別源圖像預處理后的圖像。

圖5(d)是本發明第四實施例中的待識別源圖像的閾值分割圖像。

圖5(e)是本發明第四實施例中的待識別源圖像的定位圖像。

圖5(f)是本發明第四實施例中的待識別源圖像的匹配圖像。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明進行更加詳細與完整的說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。

圖1是本發明第一實施例中提供的基于SURF的交通標志識別方法的實現流程圖，該實現流程包括：

步驟101、根據圖像的色調值提取所述圖像的交通標志候選區域，并獲取所述交通標志候選區域的顏色。