[發明專利]一種基于融合特征的視頻車輛重識別方法與系統

有效

• 申請號: 201710753436.1
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107622229B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 李熙瑩;江倩殷;鄧育新;李國鳴;歐炎丹
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種基于融合特征的視頻車輛重識別方法，其特征在于：包括以下步驟：

確定目標車輛與匹配范圍；

根據目標車輛與匹配范圍采用基于顏色直方圖的相似度計算方法，計算目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色特征相似度；

根據目標車輛與匹配范圍采用基于局部線性約束編碼和加權空間金字塔的方向梯度直方圖特征相似度計算方法，計算目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的編碼方向梯度直方圖特征相似度，所述加權空間金字塔的權重能根據車輛紋理特征進行調整；

將計算的顏色特征相似度和編碼方向梯度直方圖特征相似度進行加權融合，得到車輛重識別的相似度結果，所述加權融合時的權重能根據環境條件進行調整，所述環境條件包括光照或角度；

所述根據目標車輛與匹配范圍采用基于局部線性約束編碼和加權空間金字塔的方向梯度直方圖特征相似度計算方法，計算目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的編碼方向梯度直方圖特征相似度，包括：

分別提取目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的方向梯度直方圖特征；

采用局部線性約束編碼和加權空間金字塔對分別提取的方向梯度直方圖特征進行編碼，得到目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的編碼方向梯度直方圖特征；

根據得到的編碼方向梯度直方圖特征進行相似度計算，得到目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的相關系數，所述目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的相關系數ρ_H(I_A，I_B)表達式為：

其中，I_A為目標車輛圖像，I_B為待匹配車輛圖像，Cov(I_A，I_B)為目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的協方差，D(I_A)為目標車輛圖像的方差，D(I_B)為待匹配車輛圖像的方差；

所述將計算的顏色特征相似度和編碼方向梯度直方圖特征相似度進行加權融合，得到車輛重識別的相似度結果，包括：

根據計算的編碼方向梯度直方圖特征相似度計算目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的相關距離，所述目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的相關距離d_H(I_A，I_B)計算公式為：d_H(I_A，I_B)＝1-ρ_H(I_A，I_B)；

將計算的顏色特征相似度和計算的相關距離進行加權融合，得到融合后的相似度，并將融合后的相似度作為車輛重識別的相似度結果進行輸出，所述加權融合的公式為：d(I_A，I_B)＝λd_c(I_A，I_B)+(1-λ)d_H(I_A，I_B)，其中，d(I_A，I_B)為融合后的相似度，d_c(I_A，I_B)為目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色特征相似度，λ為特征融合的權重。

2.根據權利要求1所述的一種基于融合特征的視頻車輛重識別方法，其特征在于：所述確定目標車輛與匹配范圍這一步驟，具體包括：

從第一攝像頭的車輛圖像中選定一輛車作為目標車輛；

在需要進行重識別的第二攝像頭中，通過車輛檢測器對每一輛經過的車輛進行記錄，得到作為匹配范圍的查找圖庫，所述查找圖庫記錄的信息包括車輛經過的時間、車輛經過的地點和車輛在第二攝像頭的視頻幀中的坐標。

3.根據權利要求1所述的一種基于融合特征的視頻車輛重識別方法，其特征在于：所述根據目標車輛與匹配范圍采用基于顏色直方圖的相似度計算方法，計算目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色特征相似度這一步驟，具體包括：

在HSV空間中分別提取目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色直方圖；

對目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色直方圖進行顏色直方圖匹配，得到目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色直方圖的歐氏距離，從而得到目標車輛圖像與待匹配車輛圖像的顏色特征相似度。