[發明專利]一種夜間車輛檢測和跟蹤的方法

在審

• 申請號: 201510601411.0
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN105303160A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 嚴江江;李玲;陳群;趙彥雋;王晨希;盧朝洪;向青寶
• 申請（專利權）人: 中電海康集團有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/00
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張慧英

1.一種夜間車輛檢測和跟蹤的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)利用相機獲取夜間前方灰度圖像I，并對圖像I作伽馬校正處理；

(2)對伽馬校正后的圖像進行sobel梯度變換得到梯度圖像，并結合伽馬校正后圖像和梯度圖像進行二值化分割；

(3)對二值化分割后的圖像進行孔洞填充、形態學濾波與連通域搜索，得到疑似車燈目標；

(4)計算疑似車燈區域的長度與寬度，并根據篩選規則從疑似車燈中選出滿足規則的車燈作為候選車燈；

(5)依次遍歷候選車燈，對候選車燈進行兩兩配對，得到車燈組；

(6)對得到的車燈組進行連續幀跟蹤驗證，保留驗證成功的車燈組；

(7)對步驟(6)所得的車燈組進行矩形區域擴展，擴展后的矩形區域為車輛區域，完成車輛的檢測與跟蹤。

2.根據權利要求1所述的一種夜間車輛檢測和跟蹤的方法，其特征在于：所述步驟(1)對圖像I作伽馬校正處理將圖像的高灰度區域對比度增強，方法如下：

將圖像I歸一化得到I_歸一化，設置伽馬系數γ>1，伽馬校正后的圖像I_gamma灰度值與I_歸一化的變換公式為：

I_gamma＝255*(I_歸一化)^γ，r>1。

3.根據權利要求1所述的一種夜間車輛檢測和跟蹤的方法，其特征在于：所述步驟(2)的二值化分割包括以下兩步：

1)通過設定灰度閾值T₁將灰度圖像中亮度高的目標分割出來；

2)通過設定梯度閾值T₂將梯度圖像中梯度邊緣值大的目標邊緣分割出來。

4.根據權利要求1所述的一種夜間車輛檢測和跟蹤的方法，其特征在于：所述步驟(4)計算疑似車燈區域的長度與寬度的方法如下：預先設定圖像上路面P點的世界坐標(X,Y，0)，當車燈Q點離路面P點的高度為H(單位為米)時，Q點坐標(X_H,Y_H，H)的計算公式為：

X_H＝(1-H/(l*sin(pitch)))*X

Y_H＝(1-H/(l*sin(pitch)))*Y

其中，L為像平面到路面坐標的距離，單位為米，pitch是相機坐標的俯仰角，車燈高度H取值為H∈[0.5,1]，單位為米；當獲得車燈矩形區域左上點世界坐標(LEFT,TOP，0)，右下點世界坐標(RIGHT,BOTTOM,0),則車燈區域的真實長度＝RIGHT_H-LEFT_H,真實寬度＝BOTTOM_H-TOP_H。

5.根據權利要求1所述的一種夜間車輛檢測和跟蹤的方法，其特征在于：所述步驟(4)的篩選條件如下：

(i)像素面積S∈[S₁,S₂]，S₁≤S₂；

(ii)車燈區域的真實長度、真實寬度在[TH₁，TH₂]范圍內，TH₁≤TH₂；

(iii)像素長寬比在[rate₁,rate₂]范圍，其中rate₁≤rate₂；

(iv)像素面積與連通域外接矩形面積比>＝rate₃；

(v)不是車燈倒影。