一种快速判定车辆车身颜色的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种快速判定车辆车身颜色的方法和装置，其特征在于：利用车辆在一般水泥沥青路面行驶的特定环境下，图像中检测点的前景亮度、整个检测区域的背景平均亮度、检测点的背景亮度、以及监测点色度分量与灰色的偏差之间存在特定的比例关系，利用这种关系，可以综合这几个参数计算出一个灰色系数，对此系数进行经验阈值设定，低于黑色阈值时，判定为黑色，高于白色阈值时，判定为白色，高于黑色阈值且低于白色阈值时，判定为灰色。
【专利说明】一种快速判定车辆车身颜色的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于智能交通中视频监控的图像处理领域，尤其涉及一种在道路交通车辆 行驶环境中，快速检测判定车辆车身颜色的方法和装置，特别是对黑色、白色和灰色的车身 颜色进行准确识别。
【背景技术】
[0002] 在道路交通视频应用中，对车辆车身颜色的判定是一项重要的需求，如果车辆的 车身颜色是彩色的，则通过一些色彩空间转换和分类，能很容易进行车身颜色的判定。例如 专利申请20131041423. 1公开了一种车辆车身颜色检测识别方法，包括以下步骤：训练步 骤：训练出主颜色模型；将区域内的所有像素点输入主颜色模型，判断出各像素点对应主 颜色模型中颜色列表中的颜色；统计出所述颜色列表中各颜色的占比，并按照占比由大至 小进行排序；利用排序前4位占比的方差M，判断为花车还是单色车。但现有技术中，当车 身颜色是黑色、白色或者灰色时，由于在色度空间中这三种颜色的取值基本是一致的，只能 通过亮度来进行判定，而在不同的光照条件下，特别是强光、阴影等影响下，同一种颜色会 表现出非常不同的亮度特征，例如在阴影下的白色车辆甚至比在强光下的黑色车辆的亮度 值还要低，这就给实际的颜色判定造成很大困难。
[0003] 本发明提出了道路交通车辆行驶环境中，快速检测、判定黑色、白色和灰色车辆车 身颜色的方法和装置，算法操作简易灵活，应用范围广泛，可以不受背景光线强弱的影响。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有车辆车身颜色黑白灰判定存在的问题，本发明提出了一种算法，利 用前景亮度、背景亮度、平均亮度，以及色度与灰色的差值进行综合计算，得到一个灰度系 数，利用灰度系统和根据经验获得的阈值，来进行黑色、白色和灰色的判定。
[0005] 为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种基于灭点和单目相机成像 原理的在线标定方法。
[0006] 本发明采用如下技术方案：一种快速判定车辆车身颜色的方法，其特征在于包括 以下步骤：
[0007] 步骤101，获取车辆监控视频中的每一幅图像；
[0008] 步骤102,在获取图像过程中，利用背景建模算法，获得图像每个像素点的亮度背 景，并计算整个背景的平均亮度avgY ;
[0009] 步骤103,在获取图像过程中，利用任何车辆检测算法，获得车辆在图像中的位 置；
[0010] 步骤104,对车辆所在位置每个像素点的颜色进行判定；
[0011] 步骤105,对获得的所有颜色值进行统计，综合分析得到车辆的实际颜色。
[0012] 优选地，所述步骤104中的判定方法进一步包括；
[0013] 步骤201，计算出YUV空间中的U分量与127差值的绝对值absU127，V分量与127 差值的绝对值absV127,如果这两个值中有一个大于10或两个都大于10,则判定此点是彩 色点；
[0014] 步骤202,如果所述absU127和absV127的值均小于等于10,则判定此点非彩色 占.
[0015] 步骤203,获取检测点的背景亮度bkY和前景亮度Y，采用下面公式hdVal = (Y*l28)/(avgY*(absUl27+absVl27+bkY))，计算灰度系数 hdVal ;
[0016] 步骤204,如果hdVal〈0. 4,则判定为黑色，如果hdVal>l. 1，则判定为白色，其他判 定为灰色。
[0017] 本发明还包括一种快速判定车辆车身颜色的装置，其中具有：
[0018] 获取装置，获取车辆监控视频中的每一幅图像；
[0019] 背景亮度计算装置，在获取图像过程中，利用背景建模算法，获得图像每个像素点 的亮度背景，并计算整个背景的平均亮度avgY ;
[0020] 车辆位置确定装置，在获取图像过程中，利用任何车辆检测算法，获得车辆在图像 中的位置；
[0021] 颜色判定装置，对车辆所在位置每个像素点的颜色进行判定；
[0022] 颜色统计装置，对获得的所有颜色值进行统计，综合分析得到车辆的实际颜色。
[0023] 相比于现有技术，本发明的技术方案的具有以下优点：场景适应性广，尤其适用于 交通领域，对于有明显平行线的室内场景或者室外场景都可以使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明判定黑色、白色和灰色车身颜色的方法步骤流程图。
【具体实施方式】
[0025] 为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方 式对本发明作进一步详细的说明：
[0026] 下文与图示本发明原理的附图一起提供对本发明一个或者多个实施例的详细描 述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权 利要求书限定，并且本发明涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节 以便提供对本发明的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中 的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本发明。
[0027] 在本发明中，发明人经过长期的工程实践和试验发现：在道路交通这种特定应用 环境下，黑色、白色和灰色车辆的车身颜色在图像中的表现，与前景亮度、背景亮度、平均亮 度等存在特定关系。根据这一特性，本发明人提出了一种快速判定黑色、白色和灰色车身颜 色的方法和装置以克服现有技术中存在的问题。
[0028] 本发明适应的场景非常广泛，特别适用于智能交通视频监控领域，并且算法简便， 克服了通过亮度对颜色进行判定时，在不同的光照条件下，特别是受强光、阴影等影响下就 给实际的颜色判定造成很大困难的技术问题。
[0029] 具体地，如图1所示，本发明提供的快速判定方法为：
[0030] 1)获取视频中的每一幅图像；
[0031] 2)在获取图像过程中，利用背景建模算法，获得图像每个点的亮度背景，并计算整 个背景的平均亮度avgY ;
[0032] 3)在获取图像过程中，利用任何现有技术中的车辆检测算法，获得车辆在图像中 的位置；
[0033] 4)对车辆所在位置每个像素点进行颜色判定，判定方法为；
[0034] 5)计算出YUV空间中的U分量与127的差值的绝对值absU127, V分量与127的 差值的绝对值absV127,如果这两个值中有一个大于10或两个都大于10,则此点是彩色点， 由于对于彩色点的颜色判定不在本专利的描述范围之内，可采用通用的方法进行判定；
[0035] 6)如果上述absU127和absV127的值均小于等于10,则认为此点非彩色点，我们 需要判定此点是黑色的、白色的还是灰色的；
[0036] 7)获取检测点的背景亮度bkY，前景亮度Y，利用下面公式，计算灰度系数hdVal ;
[0037] hdVal = (Y*128) /(avgY*(absU127+absV127+bkY))
[0038] 8)如果hdVal〈0. 4,贝U判定为黑色，如果hdVal>l. 1，贝U判定为白色，其他判定为灰 色；
[0039] 9)对获得的所有颜色值进行统计，综合分析得到车辆的实际颜色。
[0040] 本发明的这种检测方法和装置，特别适用于交通领域，准确性高，在各种光照情况 下均可正确工作，并且有效消除了因强光、阴影、遮挡等原因造成的同一颜色在不同情况下 亮度和色度表现不一致的情况，能有效进行车辆颜色的精确判定，同时，检测算法使用原始 的YUV图像数据，不需要进行格式转换，运算过程也非常简单，算法复杂度低，运算效率很 商。
[0041] 以上公开的内容仅为本发明较佳的【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，可轻易想到的变化或 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该以权利要求的保护 范围为准。
【权利要求】
1. 一种快速判定车辆车身颜色的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： 步骤101，获取车辆监控视频中的每一幅图像； 步骤102,在获取图像过程中，利用背景建模算法，获得图像每个像素点的亮度背景，并 计算整个背景的平均亮度avgY ; 步骤103,在获取图像过程中，利用任何车辆检测算法，获得车辆在图像中的位置； 步骤104,对车辆所在位置每个像素点的颜色进行判定； 步骤105,对获得的所有颜色值进行统计，综合分析得到车辆的实际颜色。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：其中步骤104中的判定方法进一步包括； 步骤201，计算出YUV空间中的U分量与127差值的绝对值absU127, V分量与127差 值的绝对值absV127,如果这两个值中有一个大于10或两个都大于10,则判定此点是彩色 占. 步骤202,如果所述absU127和absV127的值均小于等于10,则判定此点非彩色点； 步骤203,获取检测点的背景亮度bkY和前景亮度Y，采用下面公式hdVal = (Y*128)/ (avgY* (absUl27+absVl27+bkY))，计算灰度系数 hdVal ; 步骤204,如果hdVal〈0. 4,则判定为黑色，如果hdVal>l. 1，则判定为白色，其他判定为 灰色。
3. -种快速判定车辆车身颜色的装置，其特征在于所述装置具有： 获取装置，获取车辆监控视频中的每一幅图像； 背景亮度计算装置，在获取图像过程中，利用背景建模算法，获得图像每个像素点的亮 度背景，并计算整个背景的平均亮度avgY ; 车辆位置确定装置，在获取图像过程中，利用任何车辆检测算法，获得车辆在图像中的 位置； 颜色判定装置，对车辆所在位置每个像素点的颜色进行判定； 颜色统计装置，对获得的所有颜色值进行统计，综合分析得到车辆的实际颜色。
【文档编号】G06K9/00GK104123842SQ201410356225
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】吴小岭 申请人:北京中电兴发科技有限公司