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专利号: 2015100965413
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别方法,其特征在于,该方法为:计算机将采集到的车辆位于车道时的车道图像与对应的空车道图像分别进行边缘检测后做差,获得差分图像,对所述差分图像进行分离车道处理获得去除车道后的车辆图像,最后识别所述车辆图像中车辆的长度获得车辆的实际长度。

2.根据权利要求1所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别方法,其特征在于,所述计算机将采集到的车辆位于车道时的车道图像与对应的空车道图像分别进行边缘检测后做差,获得差分图像,具体为:设车辆位于车道时的车道图像为I(x,y),空车道图像为B(x,y);根据Sobel(索贝尔)算子分别对车道图像I(x,y)和空车道图像B(x,y)进行边缘检测,所述Sobel算子包含两组3×3的矩阵Gx和Gy,分别为横向及纵向,将之与图像作平面卷积,即可分别得出横向及纵向的亮度差分近似值,对车道图像I(x,y)进行具体计算如下:Gx=Gx*I(x,y),Gy=Gy*I(x,y)

其中,Gx和Gy为卷积因子,I(x,y)为车道图像,Gx为图像中像素的横向灰度值,Gy为图像中像素的纵向向灰度值;

图像的每一个像素的横向及纵向灰度值通过以下公式结合,获得该点灰度的大小G:

采用相同处理得到空车道图像B(x,y)的边缘检测结果,对边缘处理后的I(x,y)和B(x,y)进行像素的减法处理,获得差分图像,即作为第一图像。

3.根据权利要求1所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别方法,其特征在于,所述对所述差分图像进行分离车道处理获得去除车道后的车辆图像,具体为:将所述获得的差分图像根据形态学特征变化,先进行阈值分割,获得大致目标车辆区域,接着进行膨胀腐蚀处理消除部分孤立噪声点扩大连通域,再对其实施连通域填充处理,获得没有空洞并且能描述车辆的差分图像,即作为第二图像;将所述第二图像通过中值滤波进行平滑操作,并根据连通域的知识对连通域面积进行阈值设定,去除小面积的噪声点,提取所述第二图像中的第一车辆,获得理想第三图像,即只包含所述第一车辆的车身并无背景噪声的二值图像。

4.根据权利要求1所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别方法,其特征在于,所述最后识别所述车辆图像中车辆的长度获得车辆的实际长度,具体为:确定所述理想第三图像中车辆的长度及同方向所述图像的长度,根据所述车辆的长度及图像长度对应比例,从像元的宽度入手,确定所述车辆的实际长度。

5.根据权利要求3所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别方法,其特征在于:所述第二图像提取所述第二图像中的第一车辆,当所述第二图像中仅有一辆车时,直接提取出第一车辆;当所述第二图像中两辆车之间有明显空隙,以空隙为界限,分离出第一辆车,即第一车辆;当所述第二图像中两辆车之间存在遮挡,根据轮廓特征选取阈值进行检测分离出第一辆车,即第一车辆。

6.一种基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别装置,其特征在于,该装置包括:图像预处理单元、分离单元、识别单元;

所述图像预处理单元,用于将采集到的车辆位于车道时的车道图像与对应的空车道图像分别进行边缘检测后做差,获得差分图像,将所述差分图像发送到分离单元;

所述分离单元,用于对所述差分图像进行分离车道处理获得去除车道后的车辆图像,将所述车辆图像发送到识别单元;

所述识别单元,用于识别所述车辆图像中车辆的长度获得车辆的实际长度。

7.根据权利要求6所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别装置,其特征在于:所述图像预处理单元,具体用于设车辆位于车道时的车道图像为I(x,y),空车道图像为B(x,y);根据Sobel算子分别对车道图像I(x,y)和空车道图像B(x,y)进行边缘检测,所述Sobel算子包含两组3×3的矩阵Gx和Gy,分别为横向及纵向,将之与图像作平面卷积,即可分别得出横向及纵向的亮度差分近似值,对车道图像I(x,y)进行具体计算如下:Gx=Gx*I(x,y),Gy=Gy*I(x,y)

其中,Gx和Gy为卷积因子,I(x,y)为车道图像,Gx为图像中像素的横向灰度值,Gy为图像中像素的纵向向灰度值;

图像的每一个像素的横向及纵向灰度值通过以下公式结合,获得该点灰度的大小:

采用相同处理得到空车道图像B(x,y)的边缘检测结果,对边缘处理后的I(x,y)和B(x,y)进行像素的减法处理,获得差分图像,即作为第一图像。

8.根据权利要求6所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别装置,其特征在于:所述分离单元,具体用于将所述获得的差分图像基于形态学特征变化,先进行阈值分割,获得大致目标车辆区域,接着进行膨胀腐蚀处理消除部分孤立噪声点扩大连通域,再对其实施连通域填充处理,获得没有空洞并且能描述车辆的差分图像,即作为第二图像;将所述第二图像通过中值滤波进行平滑操作,并根据连通域的知识对连通域面积进行阈值设定,去除小面积的噪声点,获得理想第三图像,即只包含车身并无背景噪声的二值图像。

9.根据权利要求6所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别装置,其特征在于:所述识别单元,具体用于确定所述理想第三图像中车辆的长度及同方向所述图像的长度,根据所述车辆的长度及图像长度对应比例,从像元的宽度入手,确定所述车辆的实际长度。

10.根据权利要求8所述的基于车辆长度检测的高速收费站车辆识别装置,其特征在于:所述所述分离单元,用于提取所述第二图像中的第一车辆,当所述第二图像中仅有一辆车时,直接提取出第一车辆;当所述第二图像中两辆车之间有明显空隙,以空隙为界限,分离出第一辆车,即第一车辆;当所述第二图像中两辆车之间存在遮挡,根据轮廓特征选取阈值进行检测分离出第一辆车,即第一车辆。