專利名稱：一種道路指路標志的快速定位方法以及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位交通標志的方法以及系統(tǒng)，尤其涉及一種通過檢測指路標志上邊界或下邊界的直線特征進而定位的道路指路標志快速定位方法以及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
道路指路標志是交通標志的一個重要組成部分，道路指路標志識別是輔助駕駛系統(tǒng)的重要組成部分，而道路指路標志定位是道路指路標志識別中必不可少的一部分，因此， 道路指路標志定位的發(fā)展與國內(nèi)外高性能和高安全性汽車的發(fā)展密切相關(guān)。道路指路標志定位是通過在車輛內(nèi)安裝車載攝像機，由攝像機拍攝行駛的路面狀況，并檢測和定位道路中的指路標志，通過道路指路標志的定位從而給予駕駛員相應(yīng)的交通標志信息以致達到輔助駕駛員駕駛的效果。同時，道路指路標志定位也是無人駕駛車輛的重要組成部分。對于道路指路標志定位技術(shù)，由于該技術(shù)一般用于車輛輔助駕駛，運行在車載設(shè)備上，因此，對于用于道路指路標志定位技術(shù)的運算方法，人們會要求該運算方法的運算速度越快越好?，F(xiàn)有的道路指路標志定位方法通常是依據(jù)道路指路標志的顏色特征(藍底白圖案)和矩形形狀特征進行檢測和定位。但是，對道路指路標志的矩形形狀特征的檢測容易受到各種外界遮擋和干擾的影響，使得對道路指路標志的定位效果不理想，而且對矩形形狀特征進行定位的速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種采用直線特征檢測的快速定位道路指路標志方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種采用直線特征檢測的快速定位道路指路標志系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種道路指路標志的快速定位方法，該方法步驟包括
A、獲取道路圖像；
B、將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像；
C、采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型，對上部分圖像進行有效候選區(qū)域的獲?。?br> D、對獲取的有效候選區(qū)域進行水平長直線檢測，進而定位指路標志。進一步，所述步驟C包括
Cl、采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型對上部分圖像進行顏色分割后二值化，進而得到顏色分割效果C2、通過形態(tài)學處理對顏色分割效果圖進行去噪；
C3、對顏色分割效果圖進行連通域搜索，并結(jié)合連通域提取算法和投影邊界，對搜索到的連通域進行截取，得到候選區(qū)域；
C4、對候選區(qū)域進行面積判斷，進而獲得滿足預設(shè)面積閾值條件的有效候選區(qū)域。進一步，所述步驟C中基于RGB顏色模型的藍色檢測模型是根據(jù)藍色的R、G、B三通道之間的關(guān)系進行建立的，該關(guān)系包括
B通道的值是最大的，且B通道的值大于80 ；
R通道的值小于G通道的值；
(B-G)+(B-R)的值大于 100 ；
G-R的絕對值小于80。
進一步，所述步驟D包括
D1、采用水平方向的Sobelh算子提取有效候選區(qū)域的水平邊緣；
D2、根據(jù)提取的有效候選區(qū)域的水平邊緣，采用Hough變換直線檢測技術(shù)檢測有效候選區(qū)域中是否存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線；
D3、當檢測到有效候選區(qū)域中存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線時，根據(jù)具有滿足預設(shè)條件的目標水平長直線的有效候選區(qū)域，定位指路標志。進一步，在所述步驟D2中所述的預設(shè)條件包括水平長直線的長度閾值以及水平長直線的允許角度誤差變化范圍。進一步，所述長度閾值是大于最小有效候選區(qū)域長度的四分之三。進一步，所述的允許角度誤差變化范圍是[-5°，5°]。本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是一種道路指路標志的快速定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
獲取單元，用于獲取道路圖像；
分割單元，用于將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像；
區(qū)域獲取單元，用于采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型，對上部分圖像進行有效候選區(qū)域的獲?。?br> 定位單元，用于對獲取的有效候選區(qū)域進行水平長直線檢測，進而定位指路標志。進一步，所述區(qū)域獲取單元包括
顏色分割模塊，用于采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型對上部分圖像進行顏色分割后二值化，進而得到顏色分割效果去噪模塊，用于通過形態(tài)學處理對顏色分割效果圖進行去噪；
提取區(qū)域模塊，用于對顏色分割效果圖進行連通域搜索，并結(jié)合連通域提取算法和投影邊界，對搜索到的連通域進行截取，得到候選區(qū)域；
篩選模塊，用于對候選區(qū)域進行面積判斷，進而獲得滿足預設(shè)面積閾值條件的有效候選區(qū)域。進一步,所述定位單元包括
邊緣提取模塊，用于采用水平方向的Sobelh算子提取有效候選區(qū)域的水平邊緣； 直線檢測模塊，用于根據(jù)提取的有效候選區(qū)域的水平邊緣，采用Hough變換直線檢測技術(shù)檢測有效候選區(qū)域中是否存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線；
標志定位模塊，用于當檢測到有效候選區(qū)域存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線時， 根據(jù)具有滿足預設(shè)條件的目標水平長直線的有效候選區(qū)域，定位指路標志。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明一種道路指路標志的快速定位方法，該方法采用直線特征檢測替代傳統(tǒng)的矩形形狀特征檢測，這樣能夠大大地縮短進行定位指路標志這一過程的時間，而且魯棒性強，能夠降低各種遮擋和干擾對定位指路標志的影響，從而使定位指路標志的準確性大大提高，得到理想的定位效果。本發(fā)明的另一有益效果是本發(fā)明一種道路指路標志的快速定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用直線特征檢測替代傳統(tǒng)的矩形形狀特征檢測，這樣能夠大大地縮短進行定位指路標志這一過程的時間，而且抗擾性強，能夠抵抗各種遮擋和干擾對定位指路標志效果的影響，從而使定位指路標志的準確性大大提高，得到理想的定位效果。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明
圖I是本發(fā)明一種道路指路標志的快速定位方法的方法步驟圖2是本發(fā)明一種道路指路標志的快速定位方法的最優(yōu)實施方法的步驟流程圖3是本發(fā)明一種道路指路標志的快速定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式由圖I所示，一種道路指路標志的快速定位方法，該方法步驟包括
A、獲取道路圖像；
B、將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像；
C、采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型，對上部分圖像進行有效候選區(qū)域的獲??；
D、對獲取的有效候選區(qū)域進行水平長直線檢測，進而定位指路標志。由圖2所示，本發(fā)明一種快速定位道路指路標志的最優(yōu)實施方式的步驟流程包括
51、獲取道路圖像；
52、將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像，由于指路標志的成像在獲取的道路圖像的上部分，因此，只對上部分圖像進行檢測處理以及定位；
53、采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型對上部分圖像進行顏色分割后二值化，進而得到顏色分割效果圖，因此，所述的顏色分割效果圖是二值圖，另外，若上部分圖像存在符合藍色檢測模型的像素點，那么進行二值化后，顏色分割效果圖中符合藍色檢測模型的像素點是白色像素點；
54、通過形態(tài)學處理對顏色分割效果圖進行去噪，所述的形態(tài)學處理包括腐蝕膨脹；
55、對顏色分割效果圖進行連通域搜索，并結(jié)合連通域提取算法和投影邊界，對搜索到的連通域進行截取，得到候選區(qū)域；
56、由于候選區(qū)域中仍可能存在一些白色的噪點或無效色塊，因此需要對候選區(qū)域進行面積判斷，從而只提取滿足預設(shè)面積閾值條件的有效候選區(qū)域，所述提取的有效候選區(qū)域中存有指路標志的成像，另外，由于顏色分割效果圖是二值圖，因此有效候選區(qū)域也是二值57、采用水平方向的Sobelh算子提取有效候選區(qū)域的水平邊緣；
58、根據(jù)提取的有效候選區(qū)域的水平邊緣，采用Hough變換直線檢測技術(shù)檢測判斷有效候選區(qū)域是否存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線；
59、當檢測到有效候選區(qū)域存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線時，根據(jù)具有滿足預設(shè)條件的目標水平長直線的有效候選區(qū)域，定位指路標志。
在上述最優(yōu)實施方式的步驟S3中所述的基于RGB顏色模型的藍色檢測模型是根據(jù)藍色的R、G、B三通道之間的關(guān)系進行建立的，而該關(guān)系是通過實地采集樣本道路圖像， 對樣本道路圖像中指路標志的藍色區(qū)域的R、G、B三通道之間的區(qū)域矩陣進行關(guān)系分析，從而得出的。該關(guān)系包括(DB通道的值是最大的，且B通道的值大于80 ; (2)R通道的值小于G通道的值；(3) (B-G)+ (B-R)的值大于100 ;(4)G-R的絕對值小于80。根據(jù)上述藍色的R、G、B三通道之間的關(guān)系可得到如下公式
權(quán)利要求
1.一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于該方法步驟包括A、獲取道路圖像；B、將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像；C、采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型，對上部分圖像進行有效候選區(qū)域的獲取；D、對獲取的有效候選區(qū)域進行水平長直線檢測，進而定位指路標志。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于所述步驟C 包括Cl、采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型對上部分圖像進行顏色分割后二值化，進而得到顏色分割效果圖；C2、通過形態(tài)學處理對顏色分割效果圖進行去噪；C3、對顏色分割效果圖進行連通域搜索，并結(jié)合連通域提取算法和投影邊界，對搜索到的連通域進行截取，得到候選區(qū)域；C4、對候選區(qū)域進行面積判斷，進而獲得滿足預設(shè)面積閾值條件的有效候選區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要去I所述一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于所述步驟C 中基于RGB顏色模型的藍色檢測模型是根據(jù)藍色的R、G、B三通道之間的關(guān)系進行建立的， 該關(guān)系包括B通道的值是最大的，且B通道的值大于80 ；R通道的值小于G通道的值；(B-G)+(B-R)的值大于 100 ；G-R的絕對值小于80。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于所述步驟D 包括D1、采用水平方向的Sobelh算子提取有效候選區(qū)域的水平邊緣；D2、根據(jù)提取的有效候選區(qū)域的水平邊緣，采用Hough變換直線檢測技術(shù)檢測有效候選區(qū)域中是否存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線；D3、當檢測到有效候選區(qū)域中存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線時，根據(jù)具有滿足預設(shè)條件的目標水平長直線的有效候選區(qū)域，定位指路標志。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于在所述步驟 D2中所述的預設(shè)條件包括水平長直線的長度閾值以及水平長直線的允許角度誤差變化范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于所述的允許角度誤差變化范圍是[_5°，5°]。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種道路指路標志的快速定位方法，其特征在于所述長度閾值是大于最小有效候選區(qū)域長度的四分之三。
8.—種道路指路標志的快速定位系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括獲取單元，用于獲取道路圖像；分割單元，用于將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像；區(qū)域獲取單元，用于采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型，對上部分圖像進行有效候選區(qū)域的獲??；定位單元，用于對獲取的有效候選區(qū)域進行水平長直線檢測，進而定位指路標志。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種道路指路標志的快速定位系統(tǒng)，其特征在于所述區(qū)域獲取單元包括顏色分割模塊，用于采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型對上部分圖像進行顏色分割后二值化，進而得到顏色分割效果圖；去噪模塊，用于通過形態(tài)學處理對顏色分割效果圖進行去噪；提取區(qū)域模塊，用于對顏色分割效果圖進行連通域搜索，并結(jié)合連通域提取算法和投影邊界，對搜索到的連通域進行截取，得到候選區(qū)域；篩選模塊，用于對候選區(qū)域進行面積判斷，進而獲得滿足預設(shè)面積閾值條件的有效候選區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種道路指路標志的快速定位系統(tǒng)，其特征在于所述定位單元包括邊緣提取模塊，用于采用水平方向的Sobelh算子提取有效候選區(qū)域的水平邊緣； 直線檢測模塊，用于根據(jù)提取的有效候選區(qū)域的水平邊緣，采用Hough變換直線檢測技術(shù)檢測有效候選區(qū)域中是否存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線；標志定位模塊，用于當檢測到有效候選區(qū)域中存在滿足預設(shè)條件的目標水平長直線時，根據(jù)具有滿足預設(shè)條件的目標水平長直線的有效候選區(qū)域，定位指路標志。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種道路指路標志的快速定位方法以及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括獲取單元、分割單元、區(qū)域獲取單元以及定位單元。該方法是，首先獲取道路圖像，然后將獲取的道路圖像分割成上、下兩部分圖像，跟著采用基于RGB顏色模型的藍色檢測模型，對上部分圖像進行有效候選區(qū)域的獲取，最后對獲取的有效候選區(qū)域進行水平長直線檢測，進而定位指路標志。通過使用本發(fā)明，由于本發(fā)明采用直線特征檢測替代傳統(tǒng)的矩形形狀特征檢測，因此能夠大大地縮短進行定位指路標志這一過程的時間，而且魯棒性大大提高。本發(fā)明作為一種道路指路標志的快速定位方法以及系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在交通標志識別領(lǐng)域中。
文檔編號G06K9/46GK102609702SQ201210024099
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者李熙瑩, 王鎮(zhèn)波, 羅玲, 陳玲 申請人:中山大學