[發(fā)明專利]一種人行橫道線自動(dòng)檢測分析方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410618083.0
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN104331708B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永軍;李謙;盧洪樹;劉欣怡;譚凱
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 嚴(yán)彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測繪科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種人行橫道線自動(dòng)檢測分析的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的發(fā)展，城市中人口密度、交通基礎(chǔ)設(shè)施大量增加。由于缺乏對交通基礎(chǔ)設(shè)施的自動(dòng)監(jiān)管手段，使得交通基礎(chǔ)設(shè)施維修維護(hù)不及時(shí)，從而帶來了交通安全隱患。人行橫道線作為交通基礎(chǔ)設(shè)施之一，具有保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全、維護(hù)交通秩序順暢的重要意義。人行橫道線的污損將對交通安全以及人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅。所以需要一種成本低廉、高效、自動(dòng)的人行橫道線的檢測與污損程度分析的方法，來對城市中大量的人行橫道線的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管。

對于人行橫道線的自動(dòng)檢測，現(xiàn)有的研究主要集中在從近景影像中檢測出單條人行橫道區(qū)域。例如Sichelschmidt等的研究是從車輛的視角進(jìn)行人行橫道的識(shí)別，而Mohammad，張瑩和曹玉珍的文章均是以行人的視角識(shí)別或量測人行橫道的長度，目的在于為輔助盲人過馬路提供幫助。Ma，Stephen和Mohammad所著的另外兩篇文章中，也描述了從行人視角的影像上進(jìn)行單條人行橫道線的識(shí)別方法。但這些研究的主要目的僅僅是提取人行橫道線的輪廓，而非在近景序列影像中快速準(zhǔn)確的自動(dòng)檢測出橫道線。而縱觀國內(nèi)外對人行橫道線狀態(tài)的監(jiān)管方法，現(xiàn)有的研究中尚無對人行橫道線的污損狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)分析的有效技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明能夠快速的從影像上自動(dòng)檢測出人行橫道線區(qū)域，并對其污損程度進(jìn)行分析,解決因缺少高效的自動(dòng)檢測數(shù)量龐大的人行橫道線的方法，導(dǎo)致的未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)污損、掉漆的人行橫道線并進(jìn)行維護(hù)，從而給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來威脅的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種人行橫道線自動(dòng)檢測分析方法，包括如下步驟：

步驟1，輸入街景的影像；

步驟2，將影像分為訓(xùn)練組和測試組，利用訓(xùn)練組的數(shù)據(jù)制作正負(fù)樣本，訓(xùn)練用于檢測人行橫道線的分類器；

步驟3，利用步驟2訓(xùn)練出的分類器對測試組影像進(jìn)行人行橫道線的檢測識(shí)別；

步驟4，通過后期處理排除步驟3所得結(jié)果的錯(cuò)誤檢測，得到人行橫道線識(shí)別結(jié)果；

步驟5，利用步驟2訓(xùn)練得到的分類器對訓(xùn)練組影像進(jìn)行人行橫道線的檢測識(shí)別，并通過后期處理排除所得結(jié)果的錯(cuò)誤檢測，得到人行橫道線識(shí)別結(jié)果；

步驟6，根據(jù)步驟4所得各測試組影像的識(shí)別結(jié)果和步驟5所得各訓(xùn)練組影像的識(shí)別結(jié)果分別統(tǒng)計(jì)檢測結(jié)果，包括對任一張測試組影像或訓(xùn)練組影像，依照橫坐標(biāo)值的不同，對每一個(gè)識(shí)別結(jié)果矩形包含的像素進(jìn)行累加，得到橫坐標(biāo)值相應(yīng)像素被識(shí)別為人行橫道的次數(shù)；

步驟7，為每張測試組影像和訓(xùn)練組影像分別繪制直方圖，包括對任一張測試組影像或訓(xùn)練組影像，根據(jù)步驟6所得統(tǒng)計(jì)結(jié)果繪制成直方圖，直方圖的橫軸表示影像的橫坐標(biāo)值，直方圖的縱軸表示像素被識(shí)別為人行橫道的次數(shù)；

步驟8，從各測試組影像和訓(xùn)練組影像的直方圖中提取特征；

步驟9，利用步驟8從所有訓(xùn)練組影像的直方圖中分別提取的特征，訓(xùn)練用于污損程度分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟10，根據(jù)步驟8從各測試組影像分別提取的特征，利用步驟9中所得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對測試組的影像進(jìn)行人行橫道線污損程度分析，得到分析結(jié)果。

而且，步驟3和步驟5利用步驟2訓(xùn)練出的分類器進(jìn)行人行橫道線的檢測識(shí)別時(shí)，對分類器輸出的識(shí)別結(jié)果矩形按照位置信息進(jìn)行聚類，剔除離散的識(shí)別結(jié)果矩形。

而且，步驟4和步驟5的后期處理中，包括依據(jù)人行橫道線的寬度計(jì)算影像上人行橫道線長度的理論范圍，如果識(shí)別結(jié)果的長度超出該范圍，則認(rèn)為是錯(cuò)誤識(shí)別進(jìn)行剔除。

本發(fā)明還相應(yīng)提供一種人行橫道線自動(dòng)檢測分析系統(tǒng)，包括如下模塊：

輸入模塊，用于輸入街景的影像；

分類器模塊，用于將影像分為訓(xùn)練組和測試組，利用訓(xùn)練組的數(shù)據(jù)制作正負(fù)樣本，訓(xùn)練用于檢測人行橫道線的分類器；

測試初始識(shí)別模塊，用于利用分類器模塊訓(xùn)練出的分類器對測試組影像進(jìn)行人行橫道線的檢測識(shí)別；

測試后期處理模塊，用于通過后期處理排除測試初始識(shí)別模塊所得結(jié)果的錯(cuò)誤檢測，得到人行橫道線識(shí)別結(jié)果；

訓(xùn)練識(shí)別模塊，用于利用分類器模塊訓(xùn)練得到的分類器對訓(xùn)練組影像進(jìn)行人行橫道線的檢測識(shí)別，并通過后期處理排除所得結(jié)果的錯(cuò)誤檢測，得到人行橫道線識(shí)別結(jié)果；