[發明專利]交通信號燈的識別方法和系統

有效

• 申請號: 202011262208.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112380973B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 陳海波;請求不公布姓名;請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 深蘭科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06V20/58
• 分類號: G06V20/58;G06V10/422;G06V10/56;G06V10/82;G06V10/25;G06V10/764
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳紅橋

本發明提供了一種交通信號燈的識別方法和系統，其中，所述方法包括以下步驟：獲取包含交通信號燈的圖像數據；根據圖像數據得到交通信號燈的目標圖像；根據目標圖像得到交通信號燈的形狀信息和顏色信息，以及對應的可信度；判斷可信度是否大于設定閾值；若可信度大于設定閾值，則根據形狀信息和顏色信息確定交通信號燈的工作狀態；若可信度小于等于設定閾值，則對目標圖像進行圖像處理；根據處理后的目標圖像得到交通信號燈的顏色信息和形狀信息來確定交通信號燈的工作狀態。本發明能夠通過交通信號燈的顏色信息和形狀信息來確定交通信號燈的工作狀態，從而能夠提高識別的檢出率、準確率和抗干擾能力。

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，具體涉及一種交通信號燈的識別方法和一種交通信號燈的識別系統。

背景技術

交通信號燈的檢測和識別是自動駕駛感知領域的關鍵技術，具有十分重要的研究價值。目前國內外的許多學者對交通信號燈的檢測和識別進行了廣泛的研究，提出了一些對交通信號燈進行檢測和識別的有效方法。

其一，Mahipa.R.Yelal等利用Lab顏色空間實現圓形信號燈檢測的目的，將圖像進行顏色空間轉換，由RGB顏色空間轉換到Lab顏色空間，再進行圖像分割，然后通過聚類獲取信號燈候選區域，利用邊緣特征提取對信號燈進行識別，通過顏色空間的轉換增強了算法的魯棒性，在簡單背景環境中，該算法可以獲得良好的識別效果，但是該算法應用到復雜背景環境中時就無法達到現實的需求；其二，Masako?Omachi等提出了一種使用霍夫變換的方法對信號燈進行檢測，同時還結合了邊緣提取和像素聚類的方法，在處理前對RGB顏色空間進行顏色歸一化，再進行顏色分割，將滿足交通信號燈顏色特征的區域作為候選區域，對候選區域進行邊緣提取，通過霍夫變換檢測圓形信號燈。該方法基本滿足實時性的要求，但其抗干擾能力差，不能有效排除交通標志牌、汽車尾燈等雜質的干擾，且容易受光線的影響，其三，Masako等提出了一種基于模板匹配的信號燈檢測算法，首先定義信號燈模板，采用整幅圖像與模板進行匹配，來檢測與識別交通信號燈，該方法受顏色因素的影響較小，但當場景復雜或存在與信號燈形狀相似的干擾區域時，容易發生錯誤，且算法計算量較大；其四，Kuo?Hao?Lu等提出了一種檢測和識別交通信號燈的新方法，該方法不僅能夠識別圓形交通信號燈，也可以識別箭頭形交通信號燈，該算法采用HSI顏色空間，利用固定閾值進行圖像分割，再利用信號燈的幾何特性分別識別這兩種信號燈，雖然實現了兩種信號燈的檢測，但是由于該算法僅根據幾何特征來進行檢測，所以該算法存在較高的誤檢率和漏檢率。

綜上所述，交通信號燈的識別大致可以分為兩個研究方向，即基于顏色信息的交通信號燈識別和基于形狀信息的交通信號燈識別，其中，前者對于交通信號燈顏色明顯與背景環境對比強烈的圖像能取得較好的識別效果，但是受光線影響較大，無法應用于復雜背景環境下的信號燈檢測；后者雖然可以克服顏色模糊、光線不均等因素的影響，但環境中形狀相似的干擾物或信號燈被部分遮擋都可能導致檢測失敗，所以僅根據形狀特征也無法實現交通信號燈的準確識別。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種交通信號燈的識別方法，能夠通過交通信號燈的顏色信息和形狀信息來識別交通信號燈，從而能夠提高識別的檢出率、準確率和抗干擾能力。

本發明的第二個目的在于提出一種交通信號燈的識別系統。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種交通信號燈的識別方法，包括以下步驟：獲取包含交通信號燈的圖像數據；根據所述圖像數據得到所述交通信號燈的目標圖像；根據所述目標圖像得到所述交通信號燈的形狀信息和顏色信息，以及對應的可信度；判斷所述可信度是否大于設定閾值；若所述可信度大于所述設定閾值，則根據所述形狀信息和所述顏色信息確定所述交通信號燈的工作狀態；若所述可信度小于等于所述設定閾值，則對所述目標圖像進行圖像處理；根據處理后的所述目標圖像得到所述交通信號燈的顏色信息和形狀信息來確定所述交通信號燈的工作狀態。