步而言，所提取的關(guān)鍵點(diǎn)特征為關(guān)鍵點(diǎn)在預(yù)設(shè)大小的圖像區(qū)域中若干位頻域 低頻響應(yīng)值。
[0029] 特征也可W采用LBP特征、小波變換的特征，頻域特征相對(duì)而言更加準(zhǔn)確，本發(fā)明 頻域特征可W通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行頻域變換得到，例如可W采用DFT變換(Discrete Fourier Transform，離散傅立葉變換），DCT變換（Discrete Cosine Transform，離散余弦變換）得 到，由于圖像的大部分特征集中在低頻部分，因此取低頻響應(yīng)部分的若干位數(shù)，位數(shù)越多則 特征越準(zhǔn)確，但運(yùn)算量也越大，因此例如可W為32位或64位。
[0030] 進(jìn)一步而言，在訓(xùn)練樣本中各關(guān)鍵點(diǎn)的特征提取方式為：
[0031] 對(duì)于第一層級(jí)中的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，W關(guān)鍵點(diǎn)當(dāng)前位置為中屯、，提取預(yù)設(shè)大小的圖像 區(qū)域中的特征；
[0032] 對(duì)于其他層級(jí)的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在訓(xùn)練樣本中的提取方法包括：
[0033] 在關(guān)鍵點(diǎn)當(dāng)前位置周圍的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，隨機(jī)提取若干個(gè)預(yù)設(shè)大小的圖像區(qū)域中的 特征；
[0034] 分別利用所提取的特征訓(xùn)練對(duì)應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)的回歸樹，將當(dāng)前關(guān)鍵點(diǎn)通過(guò)回歸樹后各 分布位置到目標(biāo)位置的距離誤差最小的回歸樹所采用的特征作為當(dāng)前層級(jí)所采用的特征， 利用該特征訓(xùn)練得到的回歸樹為該關(guān)鍵點(diǎn)在當(dāng)前層級(jí)的回歸樹。
[0035] 其中圖像區(qū)域的大小是預(yù)先設(shè)定好的，例如可W是16*16、32*32或48*48的圖像區(qū) 域，如果圖像區(qū)域過(guò)小，則定位結(jié)果不準(zhǔn)確，如果區(qū)域過(guò)大則特征不夠明顯。通過(guò)隨機(jī)選取， 使得回歸過(guò)程中對(duì)特征的擬合條件不會(huì)過(guò)大，從而避免過(guò)擬合。第一層級(jí)的區(qū)域特征是固 定的，到后期則通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)分布位置附近的區(qū)域特征進(jìn)行比較，選出最優(yōu)的區(qū)域進(jìn)行特征 的提取和回歸樹的建立，W便更好地找到能表示關(guān)鍵點(diǎn)的特征。
[0036] 進(jìn)一步而言，各關(guān)鍵點(diǎn)的初始位置獲取方法包括：
[0037] 定位車牌角點(diǎn)，得到各車牌角點(diǎn)的定位結(jié)果；
[0038] 對(duì)各車牌角點(diǎn)進(jìn)行形狀約束，得到車牌角點(diǎn)的初始位置；
[0039] 根據(jù)其他關(guān)鍵點(diǎn)與車牌角點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系，獲得其他關(guān)鍵點(diǎn)的初始位置。
[0040] 車牌角點(diǎn)的定位相對(duì)而言技術(shù)成熟，而車輛作為剛性物體，其他的關(guān)鍵點(diǎn)例如車 窗、車燈，相對(duì)于車牌的位置關(guān)系是較為穩(wěn)定的，因此通過(guò)初始定位車牌角點(diǎn)，再得到其他 關(guān)鍵點(diǎn)的初始位置，能夠提高后續(xù)回歸的準(zhǔn)確性。
[0041] 本發(fā)明還提供了對(duì)應(yīng)的車輛關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)裝置，W實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的檢測(cè)方法。
[0042] -種基于梯度回歸樹的車輛關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)裝置，包括:初始位置獲取單元，獲取各關(guān) 鍵點(diǎn)的初始位置；W及關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)單元，將各關(guān)鍵點(diǎn)初始位置輸入經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的分類器中檢 測(cè)得到各關(guān)鍵點(diǎn)的最終位置，還包括分類器訓(xùn)練單元，所述分類器訓(xùn)練單元包括：
[0043] 訓(xùn)練樣本獲取子單元，獲取多張圖片作為訓(xùn)練樣本，所述訓(xùn)練樣本中關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì) 于目標(biāo)位置具有偏移，且訓(xùn)練樣本具有關(guān)鍵點(diǎn)的目標(biāo)位置信息；
[0044] 特征訓(xùn)練子單元，提取各關(guān)鍵點(diǎn)在各訓(xùn)練樣本中的特征，利用所提取的特征進(jìn)行 分類器的訓(xùn)練，其中所述分類器包括多個(gè)層級(jí)，每一層級(jí)中回歸樹均與關(guān)鍵點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，各 回歸樹W對(duì)應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的距離作為回歸目標(biāo)，訓(xùn)練得到使回歸目標(biāo)最小 的特征，并在每一層級(jí)訓(xùn)練完成后均利用回歸結(jié)果重新提取特征并更新下一層級(jí)的回歸目 標(biāo)，直至完成所有層級(jí)的回歸樹訓(xùn)練。
[0045] 本發(fā)明裝置所訓(xùn)練得到的分類器具有多個(gè)層級(jí)的回歸樹，即采用梯度回歸樹 (GBDT)將關(guān)鍵點(diǎn)的初始位置向正確的位置回歸。GBDT可W認(rèn)為是一組殘差迭代決策樹，每 一棵回歸樹都在學(xué)習(xí)前N-1棵樹預(yù)測(cè)結(jié)果相對(duì)于正確值的殘差。每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的回歸樹都是 單獨(dú)的，通過(guò)將關(guān)鍵點(diǎn)的當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的距離作為回歸目標(biāo)，將訓(xùn)練樣本中的關(guān)鍵 點(diǎn)按照分布位置進(jìn)行分類，使得各分布位置都能向正確的方向逼近，對(duì)于每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)都是 獨(dú)立回歸的，不會(huì)受到其他點(diǎn)的干擾，從而提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0046] 進(jìn)一步而言，特征訓(xùn)練子單元所訓(xùn)練的單個(gè)層級(jí)中任意一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的回歸 樹經(jīng)過(guò)多次分裂，每次分裂均將當(dāng)前關(guān)鍵點(diǎn)的分布位置進(jìn)行區(qū)域劃分，所述訓(xùn)練后的回歸 樹使劃分得到的每個(gè)子區(qū)域內(nèi)各關(guān)鍵點(diǎn)分布位置到目標(biāo)位置的距離差異最小。
[0047] 進(jìn)一步而言，所述特征訓(xùn)練子單元所訓(xùn)練的各回歸樹經(jīng)過(guò)L次分裂，其中所述特征 訓(xùn)練子單元對(duì)于單個(gè)層級(jí)中任意一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的回歸樹訓(xùn)練方法包括：
[004引設(shè)定目的假設(shè)函數(shù)he(xi)，表達(dá)式為
[0049]所述特征訓(xùn)練子單元包括區(qū)域劃分捜索模塊，在每一次分裂時(shí)，所述區(qū)域劃分捜 索模塊得到關(guān)鍵點(diǎn)分布區(qū)域的劃分線及Θ的組合使得最大似然函數(shù)1(α，θ)值最大，1(α，θ) 的表達(dá)式為：
[(Κ)加]
[0051] 其中，所述假設(shè)函數(shù)he(xi)為yai出現(xiàn)的概率，其中，X功第i張訓(xùn)練樣本中所提取的 特征，其中i的取值范圍為巧ljs，s表示訓(xùn)練樣本的數(shù)目，在前次分裂中，劃分線經(jīng)過(guò)關(guān)鍵 點(diǎn)的目標(biāo)位置，α為所述劃分線與水平方向的夾角，α的初始取值范圍為0到179度，后續(xù)心2 次分裂每一次都從前一次劃分所得的每個(gè)區(qū)域中分別捜索得到一個(gè)對(duì)應(yīng)的〇,當(dāng)
時(shí)，所述yai為1，否則，yai為0;在最后一次分裂中，劃分線在水平方向上截距 為n，與水平方向夾角為m，當(dāng)m*xdi+n>ydi時(shí)，所述yai為1，否則yai為0;其中劃分線斜率W及 截距的捜索步長(zhǎng)為預(yù)設(shè)值。
[0052] 進(jìn)一步而言，所述分類器訓(xùn)練單元還包括形狀約束子單元，在將所述待檢測(cè)圖片 在每通過(guò)一層級(jí)的回歸樹后都對(duì)所述待檢測(cè)圖片所有關(guān)鍵點(diǎn)位置坐標(biāo)進(jìn)行形狀約束，所述 第一層級(jí)之后每一層級(jí)輸入的位置坐標(biāo)均為經(jīng)過(guò)形狀約束后的位置坐標(biāo)，且最終檢測(cè)得到 的位置坐標(biāo)為通過(guò)最后一層級(jí)回歸樹后進(jìn)行形狀約束所得的位置坐標(biāo)。
[0053] 進(jìn)一步而言，所述形狀約束子單元在每個(gè)層級(jí)通過(guò)W下函數(shù)進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)位置坐標(biāo) 的形狀約束：
[0化4]
[0化5]其中，C云，萬(wàn)）表示第i個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的目標(biāo)位置坐標(biāo)，（xi，yi)表示待約束的關(guān)鍵點(diǎn)坐 標(biāo)，其中[sR(xi，yi)T]x表示坐標(biāo)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)和縮放之后取水平方向坐標(biāo)，[sR(xi，yi)T]y表示坐 標(biāo)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)和縮放之后取垂直方向坐標(biāo)，其中約束參數(shù)為縮放系數(shù)s、2*2的旋轉(zhuǎn)矩陣R、水 平方向上的平移距離txW及垂直方向上的平移距離ty，在每一層級(jí)回歸之后將回歸后的各 關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)及對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn)目標(biāo)位置坐標(biāo)輸入該函數(shù)，獲取當(dāng)前層級(jí)的各約束參數(shù)，使得 所述函數(shù)值最小，其中λι為水平方向的權(quán)重，λ2為垂直方向的權(quán)重，λι及λ2隨著層級(jí)增加而 減小且每一層級(jí)λι>λ2,第i個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的正則懲罰項(xiàng)系數(shù)為預(yù)設(shè)值，且第i個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)如果 為車牌角點(diǎn)，則λ?Κ及λ2在各層級(jí)的取值均小于、1。
[0056] 進(jìn)一步而言，所述特征訓(xùn)練子單元在訓(xùn)練樣本中各關(guān)鍵點(diǎn)的特征提取方式為：
[0057] 對(duì)于第一層級(jí)中的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，W關(guān)鍵點(diǎn)當(dāng)前位置為中屯、，提取預(yù)設(shè)大小的圖像 區(qū)域中的特征；
[0058] 對(duì)于其他層級(jí)的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在訓(xùn)練樣本中的提取方法包括：
[0059] 在關(guān)鍵點(diǎn)當(dāng)前位置周圍的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，隨機(jī)提取若干個(gè)預(yù)設(shè)大小的圖像區(qū)域中的 特征；
[0060] 分別利用所提取的特征訓(xùn)練對(duì)應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)的回歸樹，將當(dāng)前關(guān)鍵點(diǎn)通過(guò)回歸樹后各 分布位置到目標(biāo)位置的距離誤差最小的回歸樹所采用的特征作為當(dāng)前層級(jí)所采用的特征， 利用該特征訓(xùn)練得到的回歸樹為該關(guān)鍵點(diǎn)在當(dāng)前層級(jí)的回歸樹。
[0061] 本發(fā)明的有益效果在于，采用了梯度回歸樹逐點(diǎn)回歸的策略，減少周圍點(diǎn)的干擾， 多級(jí)樹使用了完全隨機(jī)選取的區(qū)域特征互相結(jié)合有效避免了過(guò)擬合的現(xiàn)象，結(jié)合離散DCT 變換和邏輯回歸選擇的頻譜特征具有較強(qiáng)的判別能力，全局約束的規(guī)則能大大減少迭代次 數(shù)，提升檢測(cè)效率。對(duì)各種外部環(huán)境干擾具有很強(qiáng)的魯棒性，非常適合用在卡口或電警系統(tǒng) 中，檢測(cè)車輛各種標(biāo)識(shí)物或者進(jìn)行車型識(shí)別。
【附圖說(shuō)明】
[0062] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例根據(jù)車牌定位結(jié)果獲取的待檢測(cè)圖片；
[0063] 圖2為當(dāng)前實(shí)施例中訓(xùn)練過(guò)程中經(jīng)過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)初始位置標(biāo)注的圖片；
[0064] 圖3為當(dāng)前實(shí)施例進(jìn)行20度旋轉(zhuǎn)后初始位置標(biāo)注的圖片；
[0065] 圖4為當(dāng)前實(shí)施例訓(xùn)練過(guò)程中第一層級(jí)對(duì)左上角角點(diǎn)的分布區(qū)域劃分結(jié)果的示意 圖；
[0066] 圖5A為當(dāng)前實(shí)施例第一層級(jí)關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)域劃分后進(jìn)行全局約束前的各關(guān)鍵點(diǎn)位置 示意圖；
[0067] 圖5B為當(dāng)前實(shí)施例第一層級(jí)關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)域劃分后進(jìn)行全局約束后的各關(guān)鍵點(diǎn)位置 示意圖；
[0068] 圖6為當(dāng)前實(shí)施例車牌訓(xùn)練過(guò)程及關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)的整體方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0069] 為使本發(fā)明更加詳細(xì)明了，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋...