[发明专利]一种基于车载视频的交通标识定位方法

权利要求书

1.一种基于车载视频的交通标识定位方法，其特征在于实现步骤如下：

第一步，图像帧获取位置确定

去除初始视频帧序列中具有相同GPS坐标位置的视频帧，得到一个位置变动的视频帧序列{F_i|i=1,2,...,N}，对应的位置点序列记为{P_i|i=1,2,...,N}，对应的GPS序列记为{Lo_i,La_i|i=1,2,...,N}，Lo_i和La_i分别是经度和纬度坐标;设汽车在两个记录GPS坐标位置之间的行进路线为直线，根据间隔的帧数平均分配距离，插值计算出每一帧对应的GPS坐标；

第二步，交通标识区域畸变校正

进行摄像机的标定，得出相机的几何模型即求解其变换矩阵；再根据标定得到的变换矩阵对第一步得到的视频帧序列进行畸变校正，得到校正视频帧序列；

第三步，交通标识精确定位

对第二步中得到的校正视频帧序列，进行标识的检测定位，得到一个粗略的位置，再采用交通标识精确定位方法，确定交通标识的外接四边形，得到精确定位到图像中的交通标识；

第四步，标识区域大小计算

精确定位到图像中的交通标识后，根据确定的外接四边形对目标进行大小估计；再根据两帧F_i和F_i+k中目标的面积比例，估算目标尺度变化比例r_ik，其中i，k表示基于第i和第i+k帧计算；

第五步，交通标识视距估算

设两个视频帧F_i和F_i+k对应的GPS坐标位置分别为P_i:(Lo_i,La_i)和P_i+k:(Lo_i+k,La_i+k)，计算P_i和P_i+k之间的距离记为d（i,i+k）；利用d（i,i+k）和上一步的结果r_ik，并根据相机成像原理，计算出拍摄位置距交通标识所在位置的距离即视距u_ik；

第六步，基于GPS轨迹的路径位置估算

根据车辆行进轨迹与交通标识的位置关系并利用视距u_ik估算交通标识的位置SP_ik；

第七步，多次观测结果加权

对连续观察到的交通标识进行以上的位置估算，最后对所有估算的位置SP_ik进行加权计算，得到交通标识的地理位置SP。

2.根据权利要求1所述的基于车载视频的交通标识定位方法，其特征在于：所述第三步中交通标识精确定位方法实现如下：

（1）在学习阶段，提出融合多种颜色通道的、鲁棒的底层颜色特征；对于每一种颜色的交通标识，分别定义其主导颜色；通过学习，得到该标识主导颜色特征的表达集合即主导颜色词典，并获得其判定阈值Cth；

（2）判断阶段，针对得到的标识的粗略位置，抽取图像像素的底层颜色特征，寻找其在主导颜色特征集合中的k近邻的距离之和，当距离和小于一个阈值Cth则认为像素具有交通标识的主导颜色；

（3）以上判定结果得到一个与搜索框同大小的模板，模板中1表示搜索框中像素为主导颜色，0表示其他颜色，去除其中离散的像素点，再计算出交通标识的外接四边形，得到精确定位到图像中的交通标识。