[发明专利]检测图像中交叉口的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及自动检测图像中特征的技术，具体涉及一种自动检测 在道路上拍摄的图像中的交叉口的方法和设备，能够自动识别拍摄的 图像是否在交叉口所拍摄。

背景技术

检测静态街道图像中的交叉口可以帮助人们判断图像是在街道 的哪个位置拍摄的，是在街道的中间或者在交叉口附近。交叉口检测 的一个典型应用是基于街道图像的虚拟导航系统。在这种系统中，在 安装了摄像机和全球定位系统的汽车沿着城市的街道行进过程中，摄 像机拍摄道路两侧的场景图像，而全球定位系统同时记录所拍摄的图 像所对应的地理位置。因此，沿着一条道路所拍摄的视频通常覆盖了 多条街道，从而需要按照不同的街道来对拍摄的视频进行划分，以方 便用户对其进行管理。

另外，在虚拟导航系统中，使用了街道上的全景图像来呈现真实 世界的场景。由于交叉口的场景图像通常具有不同的深度，这些区域 的场景图像的缝合变得非常困难。因此，需要首先将交叉口图像与非 交叉口图像区分开，进而采用‘划分并包围’的策略来对图像进行缝 合。

交叉口检测也可应用于辅助驾驶系统。在辅助驾驶系统中，需要 事先在地图上标出前方的交叉口，以方便驾驶员轻松驾驶车辆。这样， 通过交叉口检测，可以告知驾驶员已经通过了多少交叉口，要转弯的 交叉口在哪里，避免了错误转弯。

已提出了一些技术来检测沿着街道拍摄的图像中的交叉口。但 是，这些技术都只能应用于交通流量小且光照条件好的街道。

例如，非专利文献1(Claus Bahlmann et.al.，A System for Traffic Sign Detection，Tracking，and Recognition Using Color，Shape，and Motion Information，Proceedings of IEEE Intelligent Vehicles Symposium，2005：255-260)提出通过检测交通标志及其位置来进行交 叉口检测，其通过Adaboost算法学习Harr小波特征，来检测标志牌 和位置。

非专利文献2(Nelson et.al.，An Effective Video Analysis Method for Detecting Red Light Runners，IEEE Transactions on Vehicular Technology，2001，50(4)：1074-1084)提出通过检测交通信号灯来判断 街道的交叉口，其中检测特定颜色的区域和道路上的停止线的位置来 判断交叉口。

非专利文献3(M.S.Uddin et.al.，Bipolarity and Projective Invariant-Based Zebra-Crossing Detection for the Visually Impaired， Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition，2005，3：22-22)提出通过检测街道上的人行横道交叉线来 判断交叉口，其中利用了基于双极性的分段方法和投影不变性识别方 法来验证斑马线是否出现在街道图像中。

但是，这些现有的交叉口检测技术都要求检测对象具有很好的光 照条件，并且不能有遮挡。但是实际拍摄的图像中通常包括了街灯、 电线、车辆灯干扰图像。

图1的(A)示出了在街道的交叉口拍摄的图像的一个例子。如 图1的(A)所示，由于拍摄角度的影响，拍摄的图像中可能不会包 含信号灯，或者包含部分的信号灯，并且部分的斑马线被行驶的车辆 所占据。

图1的(B)示出了在街道的交叉口拍摄的图像的另一例子。如 图1的(B)所示，所拍摄的图像中根本没有出现交通信号灯和斑马 线。

图1的(C)示出了在街道的交叉口拍摄的图像的又一例子。如图 1的(C)所示，斑马线被相机前面的栏杆严重污染，并且复杂的图像 背景使得检测斑马线和交通信号灯变得非常困难。考虑到大多数情况 下，众多的车辆和行人将会出现在交叉口，这些对象之间的相互遮挡 使得斑马线和交通信号灯的检测变得愈加困难。

也就是说，由于现有的交叉口检测技术都取决于对小尺寸的、容 易被车辆和行人遮挡的目标的精确检测，很容易造成错误检测。因此， 需要开发出能够有效地且鲁棒地检测沿着道路拍摄的视频中的交叉口 的技术。