[发明专利]一种限速交通标志限速值识别方法

说明书

本发明提出一种限速交通标志限速值识别方法，包括以下步骤：将检测到的交通标志图像大小归一化；设置圆形区域去除外围边框背景；对限速值字符串进行定位和分割；采用模板匹配的分类方法判别个位数字为0还是5；根据模板匹配的可信度值，判断是否接受字符串分割结果，如果接受则选取单字识别分类器对主字符进行分类识别确定限速值，否则选取整字识别分类器对整个字符串进行分类识别确定限速值。本发明充分利用了限速标志限速值的分布特点进行设计，根据字符串分割结果的好坏，分别通过主字符识别和整字识别确定限速值，能够进一步提高限速值识别的准确率、运算速度和鲁棒性。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种限速交通标志限速值识别方法。

背景技术

根据交通事故统计数据显示，一半以上的交通事故是由超速直接或间接引起的。限速标志作为交通标志的重要分支，旨在特定路段约束驾驶行为，准确及时地获取限速标志的限速信息，能够有效地帮助驾驶人员合理控制行车速度，从而保障生命财产安全。但是驾驶人员在陌生路段以及处于疲劳或分神状态时，极易导致行车超速进而造成交通事故。自动识别限速交通标志限速值并及时准确地提醒驾驶人员对于提高交通安全具有十分重要的意义。

限速标志识别通常包括限速标志牌检测、限速值识别两个过程，其中，限速标志牌检测过程确定限速标志牌在原图像中的位置区域，得到限速标志牌子图像；限速值识别过程确定限速值字符串在限速标志牌中的位置，通过识别方法确定字符串的数值。限速值识别过程是理解限速标志所表达限速值最直接的过程，是限速标志识别中一个非常重要的过程。

限速标志的限速值识别方法根据是否需要字符串分割分为整体识别和分割识别两大类。整体识别将整个字符串作为一个整体，采用模板匹配或机器学习的分类方法进行识别，这类方法对字符串定位要求高，并且容易受亮度、背景、变形等因素的影响；分割识别将字符串当做普通的数字串进行分割，得到多个单字符图像，再采用模板匹配或机器学习的分类方法对单字符图像进行识别，这类方法比整体识别方法更具鲁棒性，但是没有充分利用限速标志数值的分布特点。

总体来说，限速交通标志限速值识别虽然取得了一定的成果，但是仍然存在较大的改进空间。本发明一种限速交通标志限速值识别方法结合限速标志数值的分布特点进行设计，可以进一步提高限速值识别的准确率、运算速度和鲁棒性。

发明内容

限速标志字符串包含的字符个数有1个、2个和3个三种情况，虽然理论上可以包含任意值，但是我国道路中实际只出现以下情况：一位字符串包括数值5；两位字符串包括数值10、20、30、40、50、60、70、80、90、15、25、35，其中个位数字取值为0或5，十位数字取值为1、2、3、4、5、6、7、8、9；三位字符串包括数值100、110、120，其中个位数字取值为0，百位数字取值为1，十位数字取值为0、1、2。可以看出，每个数字在限速标志限速值字符串中每一位上出现的可能性并不是均匀分布的，而现有技术并没有充分考虑这些特点。

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种限速交通标志限速值识别方法，包括以下步骤：

步骤一、将检测到的交通标志图像归一化到标准的R*R大小，得到待处理的交通标志归一化灰度图像；

步骤二、以归一化灰度图像的中心为中心，R/2-d为半径确定一个圆形区域，将该圆形区域以外作为外围边框背景区域并用灰度值255填充，得到限速值字符串灰度图像，其中d为限速标志归一化灰度图像中外围边框的宽度；

步骤三、对限速值字符串进行定位和分割，确定限速值字符串中字符的个数以及整个字符串和每个字符在归一化灰度图像中的位置，获得整个字符串的灰度图像以及各单字符的灰度图像；

步骤四、将字符串分割结果中的最右侧字符作为个位字符，采用模板匹配的分类方法判别所述个位数字为0还是5，并给出模板匹配的可信度值；