[发明专利]一种基于图像处理的信号灯检测方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的信号灯检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：从前端相机读取图像文件F₀；

步骤2：读取系统配置文件中的感兴趣区域，并从F₀中拷贝感兴趣区域图像F₁；

步骤3：根据系统当前时间对图像F₁进行图像增强；在6：00至18：00之间为白天，对图像F₁进行直方图均衡化，其余时间为夜晚，对F₁进行伽马校正，得增强后图像F₂；

步骤4：对图像F₂进行颜色区域分割，具体步骤如下：

步骤4.1将图像F₂转换到HSV颜色空间中；

步骤4.2根据系统时间对F₂进行颜色阈值分割，保留集合red和green中像素信息，并将其他像素的明度设为0，得阈值分割图像F₃；白天，保留满足式(1)的像素点的像素值；夜晚，保留满足式(2)的像素点的像素值；

式中，p(x,y)表示像素位置为(x,y)像素点，h,s,v分别表示该点在颜色通道HSV中各通道的通道值，red表示红色像素点集合，green表示绿色像素点集合；

步骤4.3对图像F₃进行灰度化，并通过OTSU进行二值化，得二值化图像F₄；

步骤5：对图像F₄进行形态学的闭运算处理；

步骤6：提取图像F₄中的连通区域，得连通区域集合C＝{A_i|i＝1,2,3,…,n}，A_i表示第i个连通区域，n表示总连通区域数量；根据式(3)(4)(5)对C中对象进行几何特征过滤，将不满足的对象从C中剔除，得候选信号灯区域集合C_L；

S_min＜A_i.S＜S_max (3)

r_whmin＜A_i.r_wh＜r_whmax (4)

K_min＜A_i.K＜K_max (5)

其中，其中S_min和S_max分别表示事先给定的最小和最大面积阈值，A_i.S表示A_i的区域面积；r_whmin和r_whmax分别表示事先给定的最小和最大宽高比，A_i.r_wh表示A_i的区域宽高比；K_min和K_max分别表示事先给定的最小和最大区域密度，A_i.K表示A_i的区域密度，即A_i连通区域内的像素数量与该区域的最小外接矩形面积的比值；

步骤7：提取C_L中区域的外接矩形，并根据外接矩形位置从图像F₂中拷贝候选信号灯图像，得信号灯图像集合L；

步骤8：提取L中所有图像的Hog特征，并通过PCA方法对其进行特征降维，最后通过训练好的SVM分类器根据降维后图像特征对信号灯进行识别。