[发明专利]一种圆形交通标志检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆辅助驾驶技术领域，特别是一种用于实时系统的快速圆形交通标志检测方法。

背景技术

交通标志是以颜色、形状、字符、图形等向道路使用者传递信息，用于管理交通的设施，在交通中起着重要作用。

交通标志按其作用分为主标志和辅助标志两大类。

主标志包括：

1.警告标志：警告车辆、行人注意道路交通的标志；多为黄色三角形；

2.禁令标志：禁止或限制车辆、行人交通行为的标志；多为红色圆形；

3.指示标志：指示车辆、行人应遵循的标志；多为蓝色圆形；

4.指路标志：传递道路方向、地点、距离信息的标志；颜色不定，多为矩形；

5.旅游区标志：提供旅游景点方向、距离的标志；多为红色矩形；

6.作业区标志：通告道路作业区通行的标志；颜色不定，多为矩形；

7.告示标志：告知路外设施、安全行驶信息以及其他信息的标志；颜色不定，多为矩形；

辅助标志：

附设于主标志下，对其进行辅助说明的标志；多为白色矩形。

由于交通标志的颜色和形状不尽相同，所以很难用一种统一的方法来检测所有的交通标志。根据交通标志传递信息的强制性程度，禁止和指示类交通标志为必须遵守标志，而其它类别的标志为非必须遵守标志，仅提供信息以供参考。又由于禁止和指示类交通标志的形状多为圆形，因此本发明主要针对禁止和指示类交通标志中的圆形标志进行目标检测。

由于禁止和指示类交通标志有固定的颜色，故可以首先使用颜色信息对目标位置进行预估计。通常的做法是针对目标颜色对图像做分割处理，过程是穷举图像中的每一个像素点，对其进行目标与非目标的判断，这种操作的实质是二分类问题，所以图像分割效果取决于采用的分类方法。目前的颜色分类方法多是基于机器学习方式来构建分类器，这需要采集大量的正负样本对分类器进行训练。由于样本采集过程本身随机性较大，导致训练出的分类器不能适应真实环境，分类的准确率不高。同时，构建出的分类器在实际使用中计算量较大，不适应实时性要求高的交通领域。

对于颜色分割后的图像，可以使用交通标志的形状特征对图像区域做进一步筛选。而对于圆形交通标志，即在图像中需找满足预设条件的圆形。传统的基于霍夫变换的圆检测方法可以有效检测出图像中潜在的圆形，但是该方法计算量大，同样不适应实时性要求高的交通领域。

发明内容

为了解决颜色和形状分类方法计算速度慢的问题，本发明提出了一种快速的圆形交通标志检测方法，包括检测前的基于空间距离的颜色分类模板生成和的基于图像分割和圆形匹配的交通标志检测的步骤如下：

步骤S1：根据光照分量对颜色样本进行样本点划分，得到样本子集，将划分后的每个样本子集生成相应的颜色分类模板；

步骤S2：使用颜色分类模板对原始图像进行图像分割；

步骤S3：对分割后图像中的每一个单连通区域与圆形交通标志形状进行两级形状匹配操作。

本发明的效果是：本发明方法以安装在车辆上方的图像传感器为信息获取来源，使用基于图像分割和形状匹配的方法检测圆形交通标志。

1)本发明设计了从颜色样本点生成颜色分类模板的空间距离法用于对图像进行颜色分割；由于将颜色分类的计算量转移到颜色分类模板的生成阶段，检测时的图像分割只需进行简单查表操作，执行速度快。

2)本发明还可以通过细化光照强度来增加颜色分类模板的个数，进而增加图像分割的精度。

3)本发明还设计了针对无遮挡和有遮挡的二级圆形形状匹配系统进行圆形交通标志的快速定位，可以在有部分遮挡的情况下完成检测。

附图说明

图1为本发明的整体流程图；

图2为本发明的图像分割流程图；

图3为本发明的形状匹配流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。