CN104778833A - 识别交通信号灯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种识别交通信号灯的方法，涉及智能交通领域，用于实现交通信号灯的识别，该方法包括：将图像RGB值转换为HSV值，在HSV颜色空间对交通信号灯颜色按红、黄、绿进行分割；根据初始灯组信息确定感兴趣区域并对所述感兴趣区域进行图像二值化；从图像二值化后的感兴趣区域中获取连通区域，并从所述连通区域中筛选出候选区域；根据所述候选区域确定交通信号的排列组合，确定当前图像帧的灯组信息并将所述灯组信息提供给下一帧图像使用。

Description

识别交通信号灯的方法

技术领域

本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种识别交通信号灯的方法。 

背景技术

随着城市道路的发展与汽车的逐渐普及，智能交通系统在城市道路管理上的应用日益广泛，例如在城市十字路口安装电子警察，监控机动车辆闯红灯违章行为。而基于机器视觉的纯视频交通信号灯检测与识别，是智能交通系统的一个重要技术。但由于交通信号灯本身颜色、亮度的多变性以及易受周围环境光线影响等问题，导致现有算法不能快速准确的对交通信号灯进行识别。 

发明内容

本发明的实施例提供一种识别交通信号灯的方法，用于解决现有技术中由于交通信号灯本身颜色、亮度的多变性以及易受周围环境光线影响等，导致现有算法不能快速准确的对交通信号灯进行识别的问题。 

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案： 

本发明实施例提供了一种识别交通信号灯的方法，包括：将图像RGB值转换为HSV值，在HSV颜色空间对交通信号灯颜色按红、黄、绿进行分割；根据初始灯组信息确定感兴趣区域并对所述感兴趣区域进行图像二值化，所述感兴趣区域为包围交通信号灯颜色的矩形区域；从图像二值化后的感兴趣区域中获取连通区域，并从所述连通区域中筛选出候选区域，其中，所述连通区域为由一条闭曲线围成的颜色相同的区域；根据所述候选区域确定交通信号的排列组合，确定当前图像帧的灯组信息并将所述灯组信息提供给下一帧图像使用，所述灯组信息包括交通信号灯组的位置坐标、颜色信息、亮度信息。 

本发明实施例提供的一种识别交通信号灯的方法，通过确定当前图像帧的灯组信息并将所述灯组信息提供给下一帧图像使用，实现了对交通信号灯的识 别，解决了现有技术中由于交通信号灯本身颜色、亮度的多变性以及易受周围环境光线影响等，导致现有算法不能快速准确的对交通信号灯进行识别的问题。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的识别交通信号灯的方法流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的识别交通信号灯的方法进行详细描述。 

如图1所示，本发明实施例提供的识别交通信号灯的方法，包括： 

(1)进行RGB-＞HSV色彩空间转换，将图像RGB值转换为HSV值，在HSV颜色空间进行交通信号灯颜色分割。 

(2)设置初始灯组信息，使用位置计算公式ROI＝{X-ΔX，Y-ΔY，X’+ΔX，Y’+ΔY}确定感兴趣区域(ROI)。 

(3)进行图像二值化处理，将图像上感兴趣区域(ROI)的像素点的灰度值设置为0或255，即感兴趣区域(ROI)为黑色或白色，整个图像转换成黑白效果图。 

(4)在经过二值化处理的感兴趣区域(ROI)中获取多个由闭曲线围成的颜色相同的区域，并标记为连通区域。 

(5)使用尺寸计算公式|W-W’|≤T1，|H-H’|≤T2和形状计算公式count(c)/(W×H)≥T3(T3∈[0，1])对多个连通区域进行筛选，确定候选区域。 

(6)使用中心点位置计算公式计算两个相邻的候选区域的中心点角度偏移量，横向排列|180°×arctan(y1-y2)，(x1-x2)/π|，纵向排列|180°×arctan(y1-y2)，(x1-x2)/π|-90°|，角度偏移量小于预设角度偏移量Tθ，则判断这两个候选区域在同一个灯组；角度偏移量大于预设角度偏移量Tθ，则判断这两个候选区域不在同一个灯组。 

(7)根据当前时刻灯组的颜色信息(红亮、黄黑、绿黑)和下一时刻可能发生的颜色转变组合(红黑、黄亮、绿黑或红黑、黄黑、绿亮)排除不可能的灯组组合(红亮、黄黑、绿亮或三个灯全黑)，输出正确有效的交通信号灯灯组信息，并做为初始灯组信息提供给下一帧图像使用。 

本发明实施例提供的一种识别交通信号灯的方法，通过确定当前图像帧的灯组信息并将所述灯组信息提供给下一帧图像使用，实现了对交通信号灯的识别，解决了现有技术中由于交通信号灯本身颜色、亮度的多变性以及易受周围环境光线影响等，导致现有算法不能快速准确的对交通信号灯进行识别的问题。 

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。 

Claims (3)

1.一种识别交通信号灯的方法，其特征在于，包括： 

将图像RGB值转换为HSV值，在HSV颜色空间对交通信号灯颜色按红、黄、绿进行分割； 

根据初始灯组信息确定感兴趣区域并对所述感兴趣区域进行图像二值化，所述感兴趣区域为包围交通信号灯颜色的矩形区域； 

从图像二值化后的感兴趣区域中获取连通区域，并从所述连通区域中筛选出候选区域，其中，所述连通区域为由一条闭曲线围成的颜色相同的区域； 

根据所述候选区域确定交通信号的排列组合，确定当前图像帧的灯组信息并将所述灯组信息提供给下一帧图像使用，所述灯组信息包括交通信号灯组的位置坐标、颜色信息、亮度信息。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述连通区域中筛选出候选区域，包括：利用尺寸和形状计算公式筛选类似交通信号灯形状和尺寸的区域； 

其中，所述尺寸的计算方式为：连通区域外接矩形和初始信号灯外接矩形的宽差小于或等于宽度阈值，并且高差小于或等于高度阈值；计算公式为：|W-W’|≤T1，|H-H’|≤T2，W和H表示连通区域外界矩形的宽和高，W’和H’表示初始信号灯外接矩形的宽和高，T1表示宽度阈值，T2表示高度阈值； 

所述形状的计算公式为，连通区域像素个数除以该连通区域的外接矩形面积，得到的值大于或等于像素阈值；计算公式为：count(c)/(W×H)≥T3(T3∈[0，1])，count(c)表示连通域C所包含的像素个数，W和H表示连通区域外界矩形的宽和高，T3表示像素阈值。 

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述候选区域确定交通信号的排列组合，包括： 

计算两个相邻候选区域中心点的角度偏移量，确定交通信号灯排列组合信息，若大于预设角度偏移量，则判断这两个候选区域不是一个灯组；若小于预设角度偏移量，则判断这两个候选区域是同一个灯组，横向排列计算公式为：|180°×arctan(y1-y2)，(x1-x2)/π|＜Tθ；纵向排列计算 公式为：|180°×arctan(y1-y2)，(x1-x2)/π|-90°|＜Tθ；(x1，y1)和(x2，y2)分别表示候选区域C1和C2的中心点坐标，Tθ表示预设角度偏移量。