[發明專利]一種基于幾何投影的車輛壓線檢測方法

有效

• 申請號: 202011008149.6
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112101268B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉遠超;吳宗林;王曉榮;唐浩;黃俊俊;楊進
• 申請（專利權）人: 浙江浩騰電子科技股份有限公司
• 主分類號: G06V20/56
• 分類號: G06V20/56;G06V20/58;G06V20/52
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.一種基于幾何投影的交通車輛壓線檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：讀取四合一的車輛壓線違法圖像，并將其進行四等分為四張子圖像，將等分得到的左上、右上、左下、右下的子圖像分別記得I_i,i＝1,2,3,4，圖像I₄中車輛唯一，且為目標違法車輛；

步驟2：采用深度卷積神經檢測模型，檢測出I_i中的所有車輛，并構成集合F_i^j＞|i＝1,2,3,4；j＝1,2,...,m_i}，其中，表示圖像I_i中的第j輛車的包絡框，表示左上角的坐標，和分別表示的寬和高，F_i^j表示圖像I_i中的第j輛車的特征向量，F_i^j＝{f_i^jk|k＝1,2,...,K}，f_i^jk表示F_i^j中的第k個特征，K表示車輛特征向量維度，m_i表示第i張子圖像檢測出車的數量，且m₄＝1；

步驟3：對步驟2得到的集合C進行篩選，具體為：

步驟3.1：通過公式(1)計算目標違法車輛與所有車輛之間的特征相似度集合

其中表示圖像I₄中的目標違法車輛與圖像I_i中的第j輛車的特征相似度，表示圖像I₄中的第1輛車的特征向量，F_i^j表示圖像I_i中的第j輛車的特征向量，K表示車輛特征向量維度，表示圖像I₄中的第1輛車的第k個特征；

步驟3.2：根據特征相似度集合S分別獲得子圖像I₁、I₂、I₃中特征相似度最高的車輛，記錄其包絡框集合為表示圖像I_i中的與目標違法車輛相似度最高的車輛的包絡框，表示左上角的坐標，和分別表示的寬和高；

步驟4：對步驟3得到的匹配車輛進行車輛底盤擬合操作，具體為：

步驟4.1：根據式(2)計算集合B中的車輛包絡框中點，分別為

步驟4.2：根據式(3)計算當前車輛行駛方向集合G＝(g_i|i＝1,2):

其中g_i表示圖像I_i中與圖像I₄中的目標違法車輛的特征相似度最高的車輛的方向，為步驟4.1中得到的第i輛車的包絡框中心點；為步驟4.1中得到的第i+1輛車的包絡框中心點；

步驟4.3：根據車輛方向選擇車輛底盤擬合點，具體為：若g_i≥0，選擇車輛包絡框左上角點與右下角點作為擬合點；否則，若g_i＜0，選擇車輛包絡框左下角點與右上角點作為擬合點；將選擇得到的擬合點分別記為P_it(x_it,y_it)和P_id(x_id,y_id)；其中P_it(x_it,y_it)代表求出的第i張子圖像上頂點坐標，P_id(x_id,y_id)代表求出的第i張子圖像下頂點坐標；

步驟4.4：根據點P_it(x_it,y_it)和車輛方向g_i，構建直線方程l_it：Y＝(g_i*θ)X+(y_it-g_i*θ*x_it)，其中，θ為點P_it(x_it,y_it)的方向比例系數，記與車輛包絡框下邊界重合的直線方程為l_d：Y＝y_id，計算直線l_it與直線l_d的交點并記為P_id2(x_id2,y_id2)；

步驟4.5：根據計算點P_id(x_id,y_id)與車輛方向g_i，構建直線l_id：Y＝(g_i*δ)X+(y_id-g_i*δ*x_id)，其中，δ為點P_id(x_id,y_id)的方向比例系數，記與車輛包絡框上邊界重合的直線為l_t：Y＝y_it，計算直線l_id與直線l_t的交點并記為P_it2(x_it2,y_it2)；

步驟4.6:則構建得到的車輛底盤擬合框記為D＝{P_it(x_it,y_it),P_id2(x_id2,y_id2),P_id(x_id,y_id),P_it2(x_it2,y_it2)}；

步驟5：根據車輛底盤擬合框D判斷目標違法車輛是否存在壓線違法行為，具體為：若車輛底盤擬合框D與車道線不相交，表示車輛不存在壓線違法行為；否則，根據式(4)計算車輛壓線置信度A，當A＞λ時，表示車輛存在違法壓線行為；當A＜λ時，表示車輛不存在違法壓線行為；

其中，S_small表示車輛底盤擬合框D被車道線分割后較小部分的面積，S_D表示車輛底盤擬合框D的面積，λ表示車輛壓線置信度閾值。