[發(fā)明專利]一種航空影像路面交通標(biāo)志提取方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910728779.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN110427902B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃亮;陳朋弟;姚丙秀;王梟軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種航空影像路面交通標(biāo)志提取方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取包含路面交通標(biāo)志的多光譜航空影像；所述多光譜航空影像為RGB圖像；

將所述多光譜航空影像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，具體包括：

采用公式GI(x,y)＝0.299×R+0.587×G+0.114×B將所述多光譜航空影像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；其中R、G、B分別為所述多光譜航空影像R、G、B三通道的顏色值；GI(x,y)為(x,y)處的像素亮度值，0≤GI(x,y)≤255，x、y表示像素點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)；

采用Gabor濾波和二維卷積運(yùn)算對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，生成增強(qiáng)后圖像，具體包括：

采用二維Gabor濾波器對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行Gabor濾波處理，生成Gabor濾波器特征圖Gabor(x,y；λ,θ,ψ,σ,γ)；其中x、y表示像素點(diǎn)(x,y)的橫、縱坐標(biāo)；λ表示Gabor濾波器的波長(zhǎng)；θ表示Gabor濾波器的方向角；ψ表示Gabor濾波器的相位偏移；σ表示高斯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差；γ表示寬度比；x′＝x cosθ+y sinθ；y′＝-xsinθ+y cosθ；i為虛數(shù)單位；

采用公式對(duì)所述灰度圖像GI_xy＝{GI(x,y),(1≤x≤M,1≤y≤N)}和所述Gabor濾波器特征圖Gabor_xy＝{Gabor(x,y；λ,θ,ψ,σ,γ),(1≤x≤m,1≤y≤n)}進(jìn)行二維卷積運(yùn)算，生成增強(qiáng)后圖像EI(x,y)；其中M、N分別代表所述灰度圖像的總行、列數(shù)；m、n分別代表Gabor濾波器的總行、列數(shù)；

采用Sobel邊緣檢測(cè)算子對(duì)所述增強(qiáng)后圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到灰度邊緣圖像；

利用閾值分割方法對(duì)所述灰度邊緣圖像進(jìn)行分割，得到二值邊緣圖像；

采用最小最大對(duì)象刪除法對(duì)所述二值邊緣圖像進(jìn)行最小對(duì)象和最大對(duì)象刪除，提取出所述多光譜航空影像中的路面交通標(biāo)志。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空影像路面交通標(biāo)志提取方法，其特征在于，所述采用Sobel邊緣檢測(cè)算子對(duì)所述增強(qiáng)后圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到灰度邊緣圖像，具體包括：

采用公式G_x＝EI_x(x,y)＝EI(x-1,y+1)+2EI(x,y+1)+EI(x+1,y+1)-(EI(x-1,y-1)+2EI(x,y-1)+EI(x+1,y-1))對(duì)所述增強(qiáng)后圖像EI(x,y)進(jìn)行x分量計(jì)算，生成合成梯度x分量G_x；其中EI_x(x,y)表示所述增強(qiáng)后圖像EI(x,y)的x分量；

采用公式G_y＝EI_y(x,y)＝EI(x+1,y-1)+2EI(x+1,y)+EI(x+1,y+1)-(EI(x-1,y-1)+2EI(x-1,y)+EI(x-1,y+1))對(duì)所述增強(qiáng)后圖像EI(x,y)進(jìn)行y分量計(jì)算，生成合成梯度y分量G_y；其中EI_y(x,y)表示所述增強(qiáng)后圖像EI(x,y)的y分量；

采用公式對(duì)所述合成梯度x分量G_x和所述合成梯度y分量G_y進(jìn)行合成梯度計(jì)算，生成灰度邊緣圖像GEI(x,y)；其中G為合成梯度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空影像路面交通標(biāo)志提取方法，其特征在于，所述利用閾值分割方法對(duì)所述灰度邊緣圖像進(jìn)行分割，得到二值邊緣圖像，具體包括：

采用公式對(duì)所述灰度邊緣圖像進(jìn)行分割，將所述灰度邊緣圖像GEI(x,y)轉(zhuǎn)化為二值邊緣圖像BEI(x,y)；其中T為圖像分割閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空影像路面交通標(biāo)志提取方法，其特征在于，所述采用最小最大對(duì)象刪除法對(duì)所述二值邊緣圖像進(jìn)行最小對(duì)象和最大對(duì)象刪除，提取出所述多光譜航空影像中的路面交通標(biāo)志，具體包括：

刪除所述二值邊緣圖像中面積小于最小對(duì)象刪除閾值的對(duì)象，生成最小對(duì)象刪除后圖像；

通過(guò)8連通確定所述二值邊緣圖像的同屬對(duì)象；

刪除所述同屬對(duì)象中面積大于最大對(duì)象刪除閾值的對(duì)象，提取出所述多光譜航空影像中的路面交通標(biāo)志。