[发明专利]基于视频图像处理的交通信号灯状态判定方法

权利要求书

1、一种基于视频图像处理的交通信号灯状态判定方法，通过视频设备实时地采集视频图像，其特征在于：在所述视频图像上手动设置信号灯灯组中各个灯在图像上的位置；每采集一帧图像，根据之前设置的各个灯的位置信息，从该图像中提取各个灯的图像像素值；然后判断各个灯的亮灭状态；再根据各个灯的亮灭状态，判断信号灯当前状态是绿灯通行、红灯禁行、黄灯过渡还是发生了故障。

2、如权利要求1所述的基于视频图像处理的交通信号灯状态判定方法，其特征在于：一个灯亮灭状态的判断过程是：当给出该帧图像中该灯的图像像素值后，首先计算该帧图像中该灯的颜色特征向量SV，根据所述的颜色特征向量SV更新该灯的灯亮中心和灯灭中心，接着计算该帧图像中颜色特征向量SV和灯亮中心、灯灭中心的颜色距离d1、d2，然后计算颜色距离d1和d2的比值γ，根据该比值γ的范围，判断该灯当前状态。

3、如权利要求2所述的基于视频图像处理的交通信号灯状态判定方法，其特征在于：

所述颜色特征向量SV按如下公式计算：

对于每一帧视频图像，选取信号灯区域A，其中

A＝{p_i|i＝1，2，...，N}

共N个象素点；其中r_i，g_i，b_i，分别为像素点p_i的RGB分量，表示为Ci=(ri,gi,bi)‾,]]>

取颜色特征向量SV为各信号灯区域内各个像素点像素值的加权平均，如下式所示：

SV=Σi=1NaiCi/Σi=1Nai]]>

其中，

a_i为加权系数，其大小可以进行调节，调节原则为边缘位置的像素点加权系数小，中心的像素点加权系数大。

4、如权利要求2所述的基于视频图像处理的交通信号灯状态判定方法，其特征在于：

所述灯亮中心按如下公式计算：

所述灯灭中心按如下公式计算：

其中，BGROn_new为更新后的灯亮中心，BGROn_old为更新前的灯亮中心；BGROff_new为更新后的灯灭中心，BGROff_old为更新前的灯灭中心；SV.r代表该颜色特征向量SV的R分量，BGROn_old.r代表该颜色向量BGROn_old的R分量，BGROff_old.r代表该颜色向量BGROff_old的R分量；α为跟踪系数，β为抗干扰系数，α和β的值在0和1之间，SV为颜色特征向量。

5、如权利要求4所述的基于视频图像处理的交通信号灯状态判定方法，其特征在于：所述跟踪系数α＝0.95，抗干扰系数β＝0.9998。