CN106611150A - 速限号志辨识系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种速限号志辨识系统及其方法，包括一影像撷取单元、一影像辨识单元及一运算处理单元。影像撷取单元取得一路况影像，影像辨识单元自路况影像中取得一道路号志影像，以及，运算处理单元依据一影像转换法则将道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间，再依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中一交通号志的定位，匹配运算以取得交通号志的一速限数字影像，再将速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值。

Description

速限号志辨识系统及其方法
技术领域
本发明涉及速限号志辨识技术，尤其涉及一种利用色彩空间转换及影像收敛转换骨架图以进行速限辨识的速限号志辨识系统及其方法。
背景技术
随着汽车、公交车逐渐成为现在一般人最普遍的交通工具，为了确实导引驾驶者到达目的地，因此产生了对车用导航技术的需求。目前普遍的车用导航技术都是以卫星定位导航系统为主，利用接收器来接收卫星讯号，再配合算法来计算出汽车目前的所在位置，以提供相关的景点信息及交通信息，例如车速限制等，让驾驶人在行车过程中，可减少寻路问题。
惟，目前的车用导航系统只能依照规划的预定路径进行导航指引，而路上的速限标志也仅能依照数据库中所提供的信息来进行提醒，若在不熟悉的路段行驶，遇到速限的限制变化，驾驶者往往无法立即反应，而造成超速的状况。因此，如何克服在不受环境限制的情况下，而能够随时注意行进路线上速限并取得完整且有效率的导航信息是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种速限号志辨识系统及其方法，藉由影像辨识的方式，可随时获取道路上的车速限制，达到有效提醒驾驶人避免超速的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种速限号志辨识系统，包括一影像撷取单元、一影像辨识单元及一运算处理单元。影像撷取单元取得一路况影像，影像辨识单元自路况影像中取得一道路号志影像，以及，运算处理单元将道路号志影像导入一影像转换法则，以取得一目标影像色彩系数及一目标影像亮度系数，依据目标影像色彩系数及目标影像亮度系数，将道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间，再依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中一交通号志的定位，匹配运算以取得交通号志的一速限数字影像，再将速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值。
在本发明的一实施例中，上述的影像撷取单元为一照相机、一摄影机、一行车记录器或一具拍照功能的可携式电子装置。
在本发明的一实施例中，运算处理单元更包括一色彩转换模块、一特征撷取模块及一骨架化转换模块，色彩转换模块将道路号志影像自原本的色彩空间转换为色彩-饱和度-亮度的色彩空间。特征撷取模块依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中交通号志的定位，匹配运算以取得交通号志的速限数字影像。骨架化转换模块将速限数字影像收敛转换成速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值。
本发明提出一种速限号志辨识方法，包括下列步骤：
首先，利用一影像撷取单元取得一路况影像，并透过一影像辨识单元自路况影像中取得一道路号志影像，接着，利用一运算处理单元将道路号志影像导入一影像转换法则，以取得一目标影像色彩系数及一目标影像亮度系数，依据目标影像色彩系数及目标影像亮度系数，将道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间，并依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中一交通号志的定位，匹配运算以取得交通号志的一速限数字影像，最后，将速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识该号志影像所代表的速限值。
在本发明的一实施例中，上述的利用一运算处理单元将道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间的步骤中，更包括利用一色彩转换模块，将道路号志影像自原本的色彩空间转换为色彩-饱和度-亮度的色彩空间。
在本发明的一实施例中，上述的色彩转换模块将道路号志影像自原本的色彩空间转换为色彩-饱和度-亮度的色彩空间的步骤中，更包括利用一特征撷取模块以依据一图形样版，撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中交通号志的定位，匹配运算以取得交通号志的速限数字影像。
在本发明的一实施例中，上述的将速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值的步骤中，更包括藉由一骨架化转换模块将速限数字影像收敛转换成速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值。
附图说明
图1为依照本发明之第一实施例之方块示意图。
图2为依照图1之一种步骤流程图。
图3A为本发明一较佳实施例之路况影像示意图。
图3B为本发明一较佳实施例之速限号志示意图。
图3C为本发明一较佳实施例之速限数字示意图。
图3D为本发明一较佳实施例之速限数字骨架示意图。
【主要组件符号说明】
110　影像撷取单元
120　影像辨识单元
130　运算处理单元
140　色彩转换模块
150　特征撷取模块
160　骨架化转换模块
300A　速限标志
300B　圆形的速限号志
300C　速限数字
300D　速限数字骨架
S210～S250　步骤流程。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明速限号志辨识系统及其方法作进一步详细的说明。
图1为依照本发明之第一实施例之方块示意图。在图1中，速限号志辨识系统包括一影像撷取单元110、一影像辨识单元120及一运算处理单元130。影像撷取单元110系取得一路况影像，影像辨识单元120自路况影像中取得一道路号志影像。
运算处理单元130的一色彩转换模块140，将道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间，再利用一特征撷取模块150以依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中一交通号志的定位，匹配运算以取得交通号志的一速限数字影像，最后，藉由一骨架化转换模块160将速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值。
于本实施例中，影像撷取单元为一照相机、一摄影机、一行车记录器或一具拍照功能的可携式电子装置。
请同时参阅图2及图3A～图3D。在图2中主要说明速限号志辨识方法之步骤流程，其步骤如下：
步骤S210：利用一影像撷取单元取得一路况影像。
步骤S220：透过影像辨识单元取得至少一道路号志影像。
步骤S230：利用一运算处理单元导入一影像转换法则，以取得一目标影像色彩系数及一目标影像亮度系数，依据该目标影像色彩系数及该目标影像亮度系数，将道路号志影像自原本的色彩空间转换为色彩-饱和度-亮度的色彩空间，如图3A所示，在本实施例中，运算处理单元130的色彩转换模块140是以红色为基础色系，在路况影像中透过影像转换技术，以色彩-饱和度-亮度之色彩空间（HIS COLOR SPACE）取出以一般道路上以红色框为主的速限标志300A。
然而，在一些实施例中，运算处理单元130将一校正用影像导入色彩-饱和度-亮度的色彩空间，将色彩-饱和度-亮度的色彩空间中的道路号志影像及校正用影像，分别导入一影像色彩分布空间模型，以分别取得二个色彩分布空间主轴，其中道路号志影像及校正用影像具一个以上的相同标的物。运算处理单元130会调整此二色彩分布空间主轴形成相互平行，调整道路号志影像及校正用影像之间的色差，藉此校正道路号志影像。
步骤S240：利用一特征撷取模块以依据一图形样版，撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行道路号志影像中交通号志之定位，匹配运算以取得交通号志的速限数字影像，如图3B所示，一般道路上的速限标志多以圆形为主因此，在本实施例中，是以圆形为样版取出同为圆形的速限号志300B再将其中的速限数字300C部分取出（如图3C所示）。
步骤S250：藉由一骨架化转换模块将速限数字影像收敛转换成速限数字骨架图，以供辨识道路号志影像所代表的速限值，如图3D所示，经骨架化转换处理可获得速限数字骨架300D，以确认速限号志上的车速限值。
于本实施例中，骨架化转换模块须先做一些前置处理，如二值化、细线化及特征点撷取等，二值化的目的在于除去不必要的噪声，并增进地图质量，细线化则在降低影像的储存空间，所有图形都变成一个图素(1-pixel的宽度)，因此任何线条的交点都可确定是一个图素，再进行骨架化转换处理以获得速限数字骨架300D。
综上所述，本发明区块化的圆形样板，并导入统计概念，使得在质量较差的影像中亦可对圆形对象进行比对并定位。对号志内容物进行的骨架化算法及针对特定区块计算的对象像素比例法，可以在较低的运算量下成功辨识数字，提高辨识速限的便利性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种速限号志辨识系统，其特征在于，包括：
一影像撷取单元，取得一路况影像；
一影像辨识单元，自该路况影像中取得一道路号志影像；以及
一运算处理单元，将该道路号志影像导入一影像转换法则，以取得一目标影像色彩系数及一目标影像亮度系数，依据该目标影像色彩系数及该目标影像亮度系数，将该道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间，再依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行该道路号志影像中一交通号志的定位，匹配运算以取得该交通号志的一速限数字影像，再将该速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识该道路号志影像所代表的速限值。
2.如权利要求1所述速限号志辨识系统，其特征在于，其中该运算处理单元将一校正用影像导入该色彩-饱和度-亮度的色彩空间，将该色彩-饱和度-亮度的色彩空间中的该道路号志影像及该校正用影像，分别导入一影像色彩分布空间模型，以分别取得二个色彩分布空间主轴，该运算处理单元调整该二色彩分布空间主轴形成相互平行，以调整该道路号志影像及该校正用影像之间的色差。
3.如权利要求1所述速限号志辨识系统，其特征在于，其中该运算处理单元更包括一色彩转换模块、一特征撷取模块及一骨架化转换模块。
4.如权利要求3所述速限号志辨识系统，其特征在于，其中该色彩转换模块将该道路号志影像自原本的色彩空间转换为该色彩-饱和度-亮度的色彩空间。
5.如权利要求3所述速限号志辨识系统，其特征在于，其中该特征撷取模块依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行该道路号志影像中该交通号志的定位，匹配运算以取得该交通号志的该速限数字影像。
6.如权利要求3所述速限号志辨识系统，其特征在于，其中该骨架化转换模块将该速限数字影像收敛转换成该速限数字骨架图，以供辨识该道路号志影像所代表的速限值。
7.一种速限号志辨识方法，其特征在于，包括：
利用一影像撷取单元取得一路况影像；
透过一影像辨识单元自该路况影像中取得一道路号志影像；
利用一运算处理单元将该道路号志影像导入一影像转换法则，以取得一目标影像色彩系数及一目标影像亮度系数，依据该目标影像色彩系数及该目标影像亮度系数，将该道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间；
依据一图形样版撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行该道路号志影像中一交通号志的定位，匹配运算以取得该交通号志的一速限数字影像；以及
将该速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识该道路号志影像所代表的速限值。
8.如权利要求7所述速限号志辨识方法，其特征在于，其中该利用一运算处理单元将该道路号志影像导入一影像转换法则，以取得一目标影像色彩系数及一目标影像亮度系数，依据该目标影像色彩系数及该目标影像亮度系数，该道路号志影像自原本的色彩空间转换为一色彩-饱和度-亮度的色彩空间的步骤中，更包括：
由该运算处理单元将一校正用影像导入该色彩-饱和度-亮度的色彩空间，将该色彩-饱和度-亮度的色彩空间中的该道路号志影像及该校正用影像，分别导入一影像色彩分布空间模型，以分别取得二个色彩分布空间主轴，该运算处理单元调整该二色彩分布空间主轴形成相互平行，以调整该道路号志影像及该校正用影像之间的色差。
9.如权利要求7所述速限号志辨识方法，其特征在于，其中该色彩转换模块将该道路号志影像自原本的色彩空间转换为该色彩-饱和度-亮度的色彩空间的步骤中，更包括：
利用一特征撷取模块以依据一图形样版，撷取其中特定一或多个对象的图形特征，执行该道路号志影像中该交通号志的定位，匹配运算以取得该交通号志的该速限数字影像。
10.如权利要求7所述速限号志辨识方法，其特征在于，其中该将该速限数字影像收敛转换成一速限数字骨架图，以供辨识该道路号志影像所代表的速限值的步骤中，更包括：
藉由一骨架化转换模块将该速限数字影像收敛转换成该速限数字骨架图，以供辨识该道路号志影像所代表的速限值。
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