[發明專利]用于電子警察的紅燈偏黃的校正方法

在審

• 申請號: 201410817443.X
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104574377A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 騫森
• 申請（專利權）人: 南京金智視訊技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

技術領域

本發明涉及一種用于電子警察的紅燈偏黃的校正方法，屬于圖像處理技術。

背景技術

電子警察用于在交通路口通過攝像機抓拍違章行為，此外智能交通、視頻監控也把交通路口作為重要的監控地點。由于鏡頭和攝像機感光等原因，當交通信號燈亮度較大時，紅色信號燈會偏黃，甚至完全變為黃色，與黃色信號燈無異。對于電子警察產品產生的違章記錄來說，這時紅燈偏黃會帶來罰款證據的歧義，甚至車主投訴。現有的方法是通過人工描紅，但很不自然，修改的痕跡明顯，且效率低下。

發明內容

發明目的：為了克服現有方法的不足，本發明提供一種基于圖像處理的紅燈偏黃的校正方法，可以自動把偏色為黃色的像素點校正為正常的紅燈顏色，效率高，結果更自然平滑。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

用于電子警察的紅燈偏黃的校正方法，設置紅燈ROI區域(感興趣區域)，將輸入圖像的紅燈ROI區域從RGB顏色空間轉換到HSV顏色空間，通過紅燈區域定位算法得到準確的紅燈區域，對紅燈區域采用偏色校正算法，將紅燈區域中偏黃的部分校正為紅色；具體包括如下步驟：

(1)對每個場景，設置紅燈ROI區域；

(2)將視頻流或單幅圖像的紅燈ROI區域的全部像素點從RGB顏色空間轉換到HSV顏色空間；

(3)在紅燈ROI區域中進行紅燈區域定位：對于視頻流，通過時間域、頻率域及空間域定位，得到準確的紅燈像素點；對于單幅圖像，通過對H、S和V值的綜合判斷及后處理，得到準確的紅燈像素點；

(4)對紅燈ROI區域進行偏色校正：將紅燈像素點的H值通過校正公式減小到紅色范圍；

(5)將紅燈ROI區域中的紅燈像素點從HSV顏色空間變換到RGB顏色空間。

所述步驟(1)中，紅燈ROI區域為一個矩形區域：對于視頻流，該矩形區域可粗略設置，只要包含紅燈區域即可；對于單幅圖像，該矩陣區域需要相對精確設置，可比實際的紅燈區域略大，但不能包括黃燈區域。

所述步驟(2)中，將像素點從RGB顏色空間轉換到HSV顏色空間的計算公式如下：

MAX＝max(R,G,B)

MIN＝min(R,G,B)

if?R＝MAX,then?H＝(G-B)/(MAX-MIN)

if?G＝MAX,then?H＝2+(B-R)/(MAX-MIN)

if?B＝MAX,then?H＝4+(R-G)/(MAX-MIN)

if?H<0,then?H＝H+6

H＝H×60

V＝max(R,G,B)

S＝(MAX-MIN)/MAX

其中，if表示如果，then表示則；色度H表示色彩信息，即所處的光譜顏色的位置，范圍為0～360°，紅、綠、藍分別相隔120°，互補色分別相差180°；飽和度S為一比例值，范圍為0～1，它表示所選顏色的純度和該顏色最大的純度之間的比率，S＝0時，只有灰度；V表示色彩的亮度，范圍為0～255。

所述步驟(3)中，對于視頻流，從空間域、頻率域及時間域三個角度，對信號燈進行定位得到最終定位結果，并根據頻率域與時間域的定位結果確定最終的信號燈位置及大小；然后根據信號燈的空間域檢測結果與最終定位結果，確定信號燈初步識別狀態；再更新各信號燈燈亮、燈滅時的像素值高斯分布模型，據此對初步識別結果進行校準；最后輸出信號燈定位與識別結果。

所述步驟(3)中，對于單幅圖像，通過對H、S和V值的綜合判斷及后處理，得到準確的紅燈像素點，由于偏色主要發生在紅色像素點亮度較高時，因此按下述條件進行綜合判斷：

0<H<80，S>20％，V>150

將同時滿足上述條件的像素點標記為候選紅燈像素點，其中包括了未偏色的紅色像素點和發生偏色的黃色像素點。再通過形態學分析去除孤立點，或通過連通域分析去除孤立點和攝像機劇烈抖動時造成進入紅燈ROI區域的部分黃燈像素點。紅色像素被校正后仍在紅色范圍，這樣可保證校正結果平滑。

所述步驟(4)中，對定位出的紅色像素點，通過校正公式，將H值減小到30以內，S和V值保持不變；所述校正公式為線性變換公式：H＝H×0.3。

所述步驟(5)中，將紅燈ROI區域中紅燈像素點從HSV顏色空間變換到RGB顏色空間，非紅燈ROI區域保留原來的RGB顏色空間不變，將像素點從HSV顏色空間轉換到RGB顏色空間的計算公式如下：

H＝H/60

i＝INTEGER(H)

f＝H-i