[發明專利]一種基于公路監控設備的貨車安全帶系掛狀態的檢測方法

在審

• 申請號: 201410298811.4
• 申請日: 2014-06-29
• 公開（公告）號: CN104112141A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 施榮華;黃玲;趙穎;周芳芳;李尹
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及交通安全圖片的目標物定位和檢測技術領域，特別涉及一種基于公路監控設備的貨車安全帶系掛狀態的檢測方法。

背景技術

貨車安全帶是汽車行駛中保障司機安全駕駛和降低交通事故中死傷率的一個重要設備。

在最新的技術研究中，由公路上拍攝的圖片進行安全帶的識別方法一般是通過定位車牌，接著根據車牌位置，利用車身和車窗的比例關系定位車窗，然后尋找方向盤位置，再利用直線特征去檢測安全帶的存在。這種方法，首先，由于拍攝角度的問題，車牌定位時裁切尺寸不統一，不能準確定位所有的車牌；其次，根據車牌位置，利用車身和車窗的比例定位車窗有較大的誤差；最后，采用現有的canny邊緣檢測，由于方向盤邊緣在檢測中不具備連續性，導致方向盤位置很難高效率的找到。除此之外，還有通過定位人臉，根據人臉坐標找出人體區域，在區域內檢測安全帶的方法等等。

在實際應用中，我們一般還是通過人眼來判別貨車駕駛員是否系掛安全帶。由于圖片數量的巨大，需要耗費相當大的人力，物力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的安全帶檢測方法在定位車牌和方向盤中心位置上的準確度不足，本發明提供了一種新的能夠準確檢測貨車駕駛員是否系掛安全帶的方法。

一種基于公路監控設備的貨車安全帶系掛狀態的檢測方法，包括以下幾個步驟：

步驟1：從公路監控設備中獲取監控圖像；

步驟2：依據汽車與背景物特征對監控圖像進行預處理后，采用積分投影定位步驟1獲得的原始監控圖像中的車身區域；

所述預處理依次包括圖像灰度化、圖像濾波、邊緣檢測及背景噪音去除操作；

步驟3：利用hough變換從車身區域中定位車窗區域；

步驟4：直線檢測；

利用直線檢測方法，檢測車窗區域中直線斜率是否在0.75-1.2之間，若直線斜率在0.75-1.2之間，則判斷車窗區域中的駕駛員已系安全帶；否則，判定車窗區域中的駕駛員未系安全帶。

所述步驟2包括以下步驟：

步驟2.1：對監控圖像進行圖像灰度化操作獲得灰度圖像，只保留圖像灰度信息；

步驟2.2：采用閾值為10、形狀為square的結構算子對灰度圖像進行開運算和差分運算；

步驟2.3：對步驟2.2得到的圖像進行維納濾波操作，然后進行基于sobel算子的邊緣檢測，閾值為0.08；

步驟2.4：對步驟2.3得到的圖像用bwareaopen函數進行去噪處理；

步驟2.5：對步驟2.4得到的圖像分別進行水平和垂直積分投影，將水平、垂直兩個方向上的像素投影點的像素累計值大于5且小于40、累計值大于10且小于30的點分別標記出來，標記出的點對應的區域即為汽車車身區域。

所述步驟3利用hough變換從車身區域中定位車窗區域的具體步驟如下；

步驟3.1：將車身區域圖像進行灰度化操作后，再進行直方圖均衡化操作，獲得直方圖均衡化圖像；

步驟3.2：對直方圖均衡化圖像進行canny邊緣檢測，然后再進行基于hough變換的直線檢測，其中，基于hough變換的直線檢測過程中，最短線段閾值為5，投票累計數閾值為10；

步驟3.3：對步驟3.2得到的水平直線中，計算所有相鄰水平直線之間的距離，如存在兩條水平直線間的距離在140到310mm之間，則將這兩條水平直線分別作為車窗的上、下邊緣線，進入步驟3.4；如不存在，則當前圖像無法找到車窗區域，退出當前檢測流程，返回步驟1，處理下一幅圖像；

步驟3.4：由車窗的上、下邊緣線提取汽車車窗區域圖像。

所述步驟4進行直線檢測的具體步驟如下：

步驟4.1：對車窗區域圖像進行二分化操作；

步驟4.2：對步驟4.1得到的二分化操作圖像進行灰度化操作；

步驟4.3：采用閾值為30，形狀為square的結構算子對步驟4.3得到得灰度化圖像進行開運算和差分運算操作；

步驟4.4：對步驟4.3得到的圖像進行直方圖均衡化；

步驟4.5：對步驟4.4得到的圖像進行canny的邊緣檢測；

步驟4.6：對步驟4.5得到的圖像進行hough變換直線檢測，得到安全帶候選直線；其中，最短線段閾值為10，投票累計數閾值為30；

步驟4.7：計算步驟4.6獲得的安全帶候選直線的兩端點斜率，若直線斜率在0.75-1.2之間，則判斷車窗區域中的駕駛員已系安全帶；否則，判定車窗區域中的駕駛員未系安全帶。