专利名称：基于jpeg压缩图像的车位检测方法
技术领域：
本发明涉及图像处理领域，设计并实现了一种在图像压缩域下对室内停车场车位占用情况进行实时监控和检测的方法。
背景技术：
近年来，随着经济社会的高速发展，我国城市机动车数量迅速增加，而停车场建设相对缓慢，停车难问题日益突出。研究停车场车位检测方法可以有效的解决车位资源有限的问题，提高停车场车位的使用率，满足了停车场在效率、安全和管理上的要求，这将对我国现阶段智能交通的研究和发展、对停车场的合理高效利用起到积极的推动作用。在如今信息爆炸的时代，为了节省存储资源空间和传输带宽，大部分数字图像是以压缩格式进行存储和传输的，其中静态图像的压缩以JPEG压缩标准最为普及，JPEG压缩及解压缩流程图如图I所示。目前，停车场车位检测方法有很多，主要可以分为基于物理特征的检测方法和基于视频监控、计算机视觉等像素域数字图像处理技术的检测方法。基于物理特征的检测方法主要采用地埋感应线圈、超声波、地磁检测等方式。这种方式具有成本低、受气候影响小等优点，但安装施工麻烦，要开挖路面，不仅对路面造成破坏，而且路面受季节和车辆压力影响，线圈容易损坏，维护比较困难；基于像素域的数字图像处理技术的检测方式相对具有许多的优势，首先，拍摄图像的摄像机安装、更换方便，不影响交通，容易调整和移动摄像头的位置，无需在车道路面上施工；其次，像素域图像处理技术车位检测精度较高。但目前基于图像处理的车位检测方法都是在像素域上完成的，针对普遍存在的压缩格式的数据，传统的方法不仅需要把数据流还原为DCT(离散余弦变换)系数矩阵，还需要把每个8X8的 DCT系数块都进行解压缩，之后再还原为原始的设备无关位图进行处理，浪费大量的系统时间，在一些实时性要求较高的场合无法满足要求，而且存储数据量较大，浪费资源。特别对于地下停车场，还面临光线较暗，噪声较大等问题。JPEG压缩域有如下特点(I)、算法中首先转换图像的颜色空间，从RGB到YCbCr，Y分量代表图像的亮度信息，Cb,Cr代表图像的色度信息。根据人眼的生物特性，相对于色度信息，人眼能更好的分辨亮度信息，JPEG对于亮度Y和色度Cb，Cr的量化程度是不同的，从量化表中的量化系数我们就可以看出色度的量化程度更大，因此色度信息损失的更多。⑵、JPEG核心算法是DCT变换(离散余弦变换)。 其公式为
权利要求
1.基于JPEG压缩图像的车位检测方法，其特征在于，是在计算机中依次按以下步骤实现的；步骤(I)，在C⑶摄像头的拍摄位置固定，拍摄角度不变，且有效场景范围包含1-3个被测车位的条件下，拍摄至少200幅的，采用JPEG压缩格式的无车车位图片数据，从中人工选择一幅干扰较少的图像的图片数据作为背景，并载入计算机；步骤(2)，计算机依次按照以下步骤截取所述背景图像一个被测车位的图像数据；步骤(2. I)，对步骤(I)所述的背景图像的图片数据依次进行JPEG解码到反量化结束， 得到亮度分量Y的DC图，所述的DC图是指每一个8X8块的DC系数按照各个8X8块在原图中的排列顺序组成的图，所述DC系数是指每一个8X8块的像素平均值，称为直流系数； 步骤(2. 2)，对于步骤(2. I)得到的亮度分量Y的DC图进行中值滤波处理，滤除其中的椒盐噪声；步骤(2. 3)，截取经过步骤(2. 2)滤波处理后的背景图像中所设定的一个被测车位区域，所述一个被测车位区域设定为一个四边形AB⑶，表达方式为(j+iX (bl-b2)/(a2-al)-alX (bl_b2)/(a2_al)_bl >=0 &&(j-iX (b3-b2)/(a3-a2)+a2X (b3_b2)/(a3_a2)_b2 >=0 &&(j-i X (b3~b4)/(a3_a4)+a4X (b3_b4)/(a3_a4)_b4 <=0 &&(j-i X (b4_bl) / (a4_al) +a4X (b4_bl) / (a4_al) _b4 > = 0)，其中， i为CXD图像的纵坐标，向下为正； j为CXD图像的横坐标，向右为正；&&表示“与”的逻辑关系；顶点A的坐标为(bl’al)；顶点B的坐标为(b2, a2)；顶点C的坐标为(b3，a3)；顶点D的坐标为(b4, a4)；设定，所截取的背景图像的一个被测车位区域的图像数据为I, DC0 ；步骤(3)，计算机按照步骤(I)所述的方法读取待测车位图像，按照步骤(2)所述的方法得到待测图像所设定的同一个被测车位信息的图像数据，表示为Γ DC；步骤(4)，所述背景图像的被测车位区域图像为Γ Dai，待测图像的同一被测车位区域图像位Γ DC，按照以下公式计算车位相关度参数，用相关系数O V。/V·表示Σ
全文摘要
基于JPEG压缩图像的车位检测方法属于室内停车场车位监控技术领域，其特征在于，通过CCD摄像头实时采集车位图像信息，由计算机系统读入采集到的车位图像数据，对这些图像数据依次进行JPEG解压缩到反量化，提取亮度分量Y的DC图。经过被测车位截取、中值滤波，然后利用被测车位和背景空车位图像数据求车位区域均方差和相关度来判别车位占用情况当方差小于低阈值stdl或相关系数大于高阈值ck时为没车，否则进一步判断，若满足条件方差大于等于低阈值stdl且小于等于高阈值stdh，且相关度大于等于低阈值cl且小于等于高阈值ck时，判为没车，否则判为有车。本发明实时性好，检测精度高，且有安装方便，成本低等优点。
文档编号G08G1/14GK102592472SQ20121004058
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者蒋大林, 陆景鹏 申请人:北京工业大学