[发明专利]一种基于车灯匹配验证的夜间车辆检测方法

说明书

本发明公开了一种基于车灯匹配验证的夜间车辆检测方法，通过对车灯匹配结果进行验证，能够有效解决复杂场景下车灯匹配过程中出现的同车冗余匹配、同车双排车灯两次配对、相邻车道并排车辆误匹配问题。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及在道路卡口夜间车辆检测过程中，利用车灯匹配验证的方法对车辆进行检测。

背景技术

近年来，针对监控视频的白天道路车辆检测技术已经较为成熟，但在夜间等黑暗条件下，由于光照条件较差、照明不均匀等原因，路面和车辆的颜色、纹理、亮度等特征不明显。而利用这些特征进行检测的算法往往在夜间失效，因此夜间环境下的车辆检测是智能交通系统中的一个研究难点。

夜间车辆最显著的特征就是车灯，对车灯的提取也是夜间车辆检测方法的关键。目前常用夜间车辆检测方法通常是基于车尾灯颜色信息、亮度信息及形态特征等多个特征来实现车灯的检测，然后对车灯进行配对，从而实现夜间车辆检测。其中，与本发明最接近的技术方案包括：公开号为CN105893970A的中国专利申请公开了基于亮度方差特征的夜间道路车辆检测方法，该方法利用直方图双峰法对图像进行阈值分割，再根据车灯和反射光的亮度方差统计特征差别，采用基于决策树学习法区分图像中反射光和车灯，最终实现夜间车灯检测，但是该方法只剔除图像中的反射光，无法解决同车双排车灯多匹配问题；公开号为CN105718923A的中国专利申请公开了一种基于逆投影图的夜间车辆检测与计数方法，该方法对逆投影图进行前景提取得到疑似车灯的连通域，利用周长、面积和圆形度对车灯对进行粗匹配，然后利用车灯对X、Y方向距离差和车灯平均高度进行准确匹配，并统计连续多帧匹配结果是否大于阈值来最终确定车辆，该方法能有效过滤反射光等影响，但需统计多帧车灯对匹配结果且仍无法排除相邻车道并排车辆车灯误匹配情况；公开号为CN105718893A的中国专利申请公开了一种基于夜间环境的车辆尾灯对检测方法，该方法利用尾灯形状、面积、位置信息构建尾灯匹配函数，筛选出匹配度较高的车灯对，但与本文方法相比车灯对匹配及过滤方法过于简单，仅用到了颜色、面积、位置等信息，不能完全排除相邻车道车灯误匹配情况。

综上所述，现有技术方案存在如下问题：(1)提取车灯后，无法解决同车双排车灯多匹配问题(2)当出现相邻车道车辆并排行驶时，无法有效解决车灯误匹配问题。为解决上述问题，本发明提供一种基于车灯匹配验证的夜间车辆检测方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于车灯匹配验证的夜间车辆检测方法，该方法能够有效解决车灯匹配过程出现的同车冗余匹配、同车双排车灯两次配对、相邻车道并排车辆误匹配问题。

所述的一种基于车灯匹配验证的夜间车辆检测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：读取图像序列，获取当前帧图像的感兴趣区域G，其分辨率为w*h；

步骤2：对当前帧的感兴趣区域G进行颜色筛选和形态学处理，得到车灯二值图Lamp，具体为：

步骤2.1：根据式(1)过滤得到车灯二值图Lamp：

式中，Lamp_ij表示车灯二值图Lamp第i行第j列像素值，R_ij、G_ij、B_ij分别表示感兴趣区域G第i行第j列像素的R、G、B通道的像素值；

步骤2.2：对车灯二值图Lamp进行中值滤波和膨胀处理,得到新的车灯二值图Lamp；

步骤3：找到车灯二值图Lamp中所有连通区域的外接矩形，并过滤掉其中面积小于δ的矩形，得到外接矩形集合RL＝{rl_i|i＝1,2,3...,n}，其中n表示车灯外接矩形个数，rl_i表示车灯外接矩形集合RL中第i个外接矩形，δ表示面积过滤阈值；