[發(fā)明專利]一種基于層階的地面交通標(biāo)志識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910102556.4
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN109886168B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高尚兵;王雨豪;張晟鼎;李祖?zhèn)?/a>;周君;蔡創(chuàng)新;朱全銀;相林;郭若凡
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 康燕文

1.一種基于層階的地面交通標(biāo)志識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到降噪后的圖像；

(2)以預(yù)處理后的圖像為輸入，運(yùn)用特征提取算法得到圖像中矩形區(qū)域，通過對矩形區(qū)域的篩選，進(jìn)行車道線的提取與檢測；

(3)以車道線提取后的圖像為輸入，運(yùn)用邊緣檢測算法得到車道線的邊緣，接著利用霍夫直線檢測算法得到車道線點(diǎn)的集合，利用集合中點(diǎn)的斜率分出左右車道線點(diǎn)的集合，分別將兩個(gè)點(diǎn)的集合擬合為最優(yōu)的兩條直線，實(shí)現(xiàn)車道線的檢測，并不斷更新這些點(diǎn)的集合，實(shí)現(xiàn)車道線的追蹤；

(4)根據(jù)識別出來的車道線，對車道線之間的區(qū)域進(jìn)行逆透視變換，提取用于地面交通標(biāo)志識別的區(qū)域；

(5)通過圖像像素值的標(biāo)準(zhǔn)差將圖像分層，去除最上層與最下層的像素值，對剩下的像素值取對數(shù)求平均值，再求平均值的自然指數(shù)值，排除天氣環(huán)境對二值化效果的干擾，突出車道線部分；

(6)將采集的車道線樣本通過深度學(xué)習(xí)的方法，建立模型，通過模型對每個(gè)階層的像素點(diǎn)聚集區(qū)域進(jìn)行識別，鎖定目標(biāo)區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層階的地面交通標(biāo)志識別方法，其特征在于，步驟(1)所述的對視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理主要包括：圖像灰度化、去除圖像噪聲、定義感興趣區(qū)域、圖像二值化、形態(tài)學(xué)操作和高斯模糊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層階的地面交通標(biāo)志識別方法，其特征在于，步驟(2)所述的對于矩形區(qū)域的篩選通過以下方式實(shí)現(xiàn)：定義一個(gè)矩形區(qū)域的最大范圍和最小范圍，獲取矩形區(qū)域的大小與矩形區(qū)域的角度的正弦函數(shù)值，定義一個(gè)正弦函數(shù)的最大值與最小值，選擇保留下式的值都為1矩形區(qū)域：

其中，size為矩形區(qū)域的大小，MaxSize為面積最大值，MinSize為面積最小值，angle為矩形區(qū)域的角度的正弦函數(shù)值，MaxAngle為最大值，MinAngle為最小值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層階的地面交通標(biāo)志識別方法，其特征在于，所述步驟(5)包括以下步驟：

(51)定義灰度圖像的像素值Lum(x,y)，所有像素值的標(biāo)準(zhǔn)差為Sd(x,y)，將所有的像素點(diǎn)分為n個(gè)層級；

(52)將最上層和最下層的像素值舍去，得到有效的像素值Lum(x,y)_eff，通過以下公式實(shí)現(xiàn)：

Lum(x,y)_eff＝Lum(x,y),Lum(x,y)_min+Sd(x,y)＜Lum(x,y)＜Lum(x,y)_max-Sd(x,y)

其中，Lum(x,y)_min為灰度圖像的最小像素值，Lum(x,y)_max為灰度圖像的最大像素值；

(53)求出Lum(x,y)_eff的自然對數(shù)，對所有Lum(x,y)_eff的對數(shù)求平均值，再求平均值的自然指數(shù)值，即尋找的二值化閾值；

(54)將步驟(53)得到的閾值帶入opencv自帶的threshold函數(shù)中，從而得到效果較好的感興趣區(qū)域二值化圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于層階的地面交通標(biāo)志識別方法，其特征在于，步驟(6)所述的模型為訓(xùn)練好的支持向量機(jī)模型。