一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能交通系統(tǒng)，旨在提供一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法。該種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法包括步驟：選取檢測(cè)區(qū)域；獲取檢測(cè)區(qū)域的Canny圖；概率hough變換檢測(cè)方向盤圓心；以方向盤圓心為基準(zhǔn)，重新選擇檢測(cè)區(qū)域；直線檢測(cè)，判斷是否系安全帶。本發(fā)明能有效利用現(xiàn)有卡口系統(tǒng)設(shè)備，在不增加任何硬件設(shè)備的前提下，從卡口圖片中檢測(cè)是否有未系安全帶的違章行為，此方法能快速篩選出人眼能迅速判定的已系安全帶的圖片。利用方向盤位置，對(duì)檢測(cè)區(qū)域作了重新選擇，進(jìn)一步縮小檢測(cè)區(qū)域，從而可減少被檢測(cè)出的直線段數(shù)量，同時(shí)可降低對(duì)直線段長(zhǎng)度、直線段平行度，直線方向等參數(shù)的要求。
【專利說明】一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于智能交通系統(tǒng)，特別涉及一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]智能交通系統(tǒng)，IntelligentTransportationSystem,簡(jiǎn)稱ITS,是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，也是目前世界交通運(yùn)輸領(lǐng)域的前沿研究課題。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，研究車輛違章行為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前智能交通中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0003]作為保障司機(jī)安全駕駛和降低交通事故中死傷率的一項(xiàng)重要措施，交管部門嚴(yán)格要求汽車司機(jī)在行駛過程中佩戴安全帶，2013年10月28日頒布的《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》第五i 條規(guī)定:機(jī)動(dòng)車行駛時(shí)，駕駛?cè)?、乘坐人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用安全帶，摩托車駕駛?cè)思俺俗藛T應(yīng)當(dāng)按規(guī)定戴安全頭盔。因此用于檢測(cè)安全帶佩戴情況的方法，具體廣闊的應(yīng)用前景，且能填補(bǔ)該領(lǐng)域的技術(shù)空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能在卡口圖片中檢測(cè)未系安全帶的違章行為的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]提供一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0006](I)選取檢測(cè)區(qū)域；
[0007](2)獲取檢測(cè)區(qū)域的Canny圖；
[0008](3)概率hough變換檢測(cè)方向盤圓心；
[0009](4)以方向盤圓心為基準(zhǔn)，重新選擇檢測(cè)區(qū)域；
[0010](5)直線檢測(cè)，判斷是否系安全帶；
[0011]所述步驟(I)的具體過程，按如下步驟處理:
[0012]步驟A:通過卡口系統(tǒng)拍攝汽車在彳丁駛中的卡口圖片，然后在拍攝的卡口圖片中，定位出前車窗右上角點(diǎn)；
[0013]步驟B:以前車窗右上角點(diǎn)為基準(zhǔn)，選取檢測(cè)區(qū)域，檢測(cè)區(qū)域是指卡口圖片中包含方向盤和安全帶的區(qū)域；
[0014]所述步驟(2)的具體過程，按如下步驟處理:
[0015]步驟C:將卡口圖片中的檢測(cè)區(qū)域，由RGB圖轉(zhuǎn)化為GRAY圖；
[0016]步驟D:將GRAY圖灰度值范圍拉伸為0-255 ；
[0017]步驟E:將Canny算子作用于步驟D處理后的GRAY圖，得到Canny圖；
[0018]所述步驟(3)的具體過程，按如下步驟處理:
[0019]步驟F:在步驟(2)中得到的Canny圖中，將方向盤圓弧分成左半弧段和右半弧段，對(duì)應(yīng)形成兩幅圖CpC；;
[0020]步驟G:將方向盤左半弧段、右半弧段都看作橢圓弧段的一部分，用hough變換檢測(cè)橢圓弧段，記hough變換中的參數(shù)投票空間為hough空間,將C1, Cr投影到同一個(gè)hough空間中；
[0021]步驟H:統(tǒng)計(jì)hough空間中的投票數(shù)，選取投票數(shù)最多的點(diǎn)作為方向盤圓心；
[0022]所述步驟(4)的具體過程:以步驟(3)中確定的方向盤圓心為基準(zhǔn)，在步驟B選取的檢測(cè)區(qū)域中，重新選擇150像素X 100像素的檢測(cè)區(qū)域，重新選取的檢測(cè)區(qū)域是指包含安全帶的區(qū)域；
[0023]所述步驟(5)的具體過程，按如下步驟處理:
[0024]步驟1:將步驟⑷中選擇的檢測(cè)區(qū)域，由RGB圖轉(zhuǎn)化為GRAY圖；
[0025]步驟J:將步驟I中的GRAY圖灰度值范圍拉伸為0_255 ；
[0026]步驟K:進(jìn)行Canny邊緣檢測(cè)與篩選，具體過程:步驟a:將Canny算子作用于步驟J處理后的GRAY圖，得到檢測(cè)區(qū)域的Canny圖；步驟b:在步驟a得到的Canny圖中，選取45度或者225度方向上存在連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的Canny點(diǎn)；步驟c:將Sobel算子作用于步驟J處理后的GRAY圖，得到梯度角；步驟d:在步驟b得到的Canny圖中，選取梯度方向滿足下式的點(diǎn):sin( Θ -45) < 0.1，其中Θ為梯度角；
[0027]步驟L:在步驟K得到的Canny圖中,用概率hough變換提取直線段；
[0028]步驟M:判斷步驟L中提取的直線段是否滿足條件，具體過程:步驟e:將步驟L中得到的直線段做兩兩比較，計(jì)算相對(duì)較短線段的中心到相對(duì)較長(zhǎng)線段的距離，以及兩線段間的夾角；步驟f:若兩線段夾角為O度且像素間距離小于安全帶寬度，則判定為安全帶的兩條平行線，判定為系了安全帶，若不滿足兩線段夾角為O度且像素間距離小于安全帶寬度，貝1J判定為未系安全帶。
[0029]本發(fā)明的原理:通過前車窗右上角點(diǎn)，定位一個(gè)包含安全帶和片向盤的檢測(cè)區(qū)域，由于方向盤是一定存在的對(duì)象，故在此搜索區(qū)域內(nèi)定位方向盤的位置，通過方向盤信息，進(jìn)一步縮小檢測(cè)區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)作Canny邊緣提取，概率hough變換檢測(cè)直線段，受干擾信息更小，且能針對(duì)方向盤附近的安全帶作更細(xì)致的特征提取，從而檢測(cè)出在方向盤附近清晰的安全帶，彌補(bǔ)對(duì)整條安全帶邊緣提取困難的情況。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:
[0031]能有效利用現(xiàn)有卡口系統(tǒng)設(shè)備，在不增加任何硬件設(shè)備的前提下，從卡口圖片中檢測(cè)是否有未系安全帶的違章行為，此方法能快速篩選出人眼能迅速判定的已系安全帶的圖片。利用方向盤位置，對(duì)檢測(cè)區(qū)域作了重新選擇，進(jìn)一步縮小檢測(cè)區(qū)域，從而可減少被檢測(cè)出的直線段數(shù)量，同時(shí)可降低對(duì)直線段長(zhǎng)度、直線段平行度，直線方向等參數(shù)的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0033]圖2為Canny邊緣的篩選條件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0035]如圖1所示流程圖，一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法利用方向盤位置，對(duì)檢測(cè)區(qū)域作重新選擇，進(jìn)一步縮小檢測(cè)區(qū)域，從而可減少被檢測(cè)出的直線段數(shù)量，同時(shí)可降低對(duì)直線段長(zhǎng)度、直線段平行度，直線方向等參數(shù)的要求，具體包括以下步驟:
[0036](I)選取檢測(cè)區(qū)域；
[0037](2)獲取檢測(cè)區(qū)域的Canny圖；
[0038](3)概率hough變換檢測(cè)方向盤圓心；
[0039](4)以方向盤圓心為基準(zhǔn)，重新選擇檢測(cè)區(qū)域；
[0040](5)直線檢測(cè)，判斷是否系安全帶。
[0041]所述步驟(I)的具體過程，按如下步驟處理:
[0042]步驟A:通過卡口系統(tǒng)拍攝汽車在行駛中的卡口圖片，然后在拍攝的卡口圖片中，定位出前車窗右上角點(diǎn)，記為(X。，Y。)，此位置用來大致確定檢測(cè)區(qū)域的范圍，故不需要很精確的位置信息；
[0043]步驟B:以前車窗右上角點(diǎn)為基準(zhǔn)，選取200像素X200像素的檢測(cè)區(qū)域，檢測(cè)區(qū)域以包含方向盤和安全帶即可；例如，檢測(cè)區(qū)域的四個(gè)頂點(diǎn)選為:α-160，Y。)、(Xc+40, Y。)、(Xc-160, Yc+200)、(Xc+40, Ye+200)，檢測(cè)區(qū)域需包含安全帶和方向盤信息。
[0044]所述步驟(2)的具體過程，按如下步驟處理:
[0045]步驟C:將卡口圖片中的檢測(cè)區(qū)域，由RGB圖轉(zhuǎn)化為GRAY圖；
[0046]步驟D:將GRAY圖灰度值范圍拉伸為0-255 ；
[0047]步驟E:將Canny算子作用于步驟D處理后的GRAY圖，得到Canny圖。
[0048]所述步驟(3)的具體過程，按如下步驟處理:
[0049]步驟F:在步驟(2)中得到的Canny圖中，將方向盤圓弧分成左半弧段和右半弧段，對(duì)應(yīng)形成兩幅圖C1, C；，將方向盤分成左右弧段，相當(dāng)于對(duì)Canny點(diǎn)做刪選，去除一些干擾點(diǎn)，減少后續(xù)計(jì)算量；
[0050]步驟G:將方向盤左半弧段、右半弧段都看作橢圓弧段的一部分，用hough變換檢測(cè)橢圓弧段，記hough變換中的參數(shù)投票空間為hough空間,將C1, Cr投影到同一個(gè)hough空間中；
[0051]步驟H:統(tǒng)計(jì)hough空間中的投票數(shù)，選取投票數(shù)最多的點(diǎn)作為方向盤圓心。
[0052]所述步驟(4)的具體過程:以步驟(3)中確定的方向盤圓心為基準(zhǔn)，在步驟(I)B的檢測(cè)區(qū)域中，重新選擇150像素X 100像素的檢測(cè)區(qū)域，該監(jiān)測(cè)區(qū)域包含安全帶，經(jīng)過重定位，進(jìn)一步縮小檢測(cè)范圍，有利于提取安全帶這個(gè)弱特征。
[0053]所述步驟(5)的具體過程，按如下步驟處理:
[0054]步驟1:將步驟(4)中選擇的檢測(cè)區(qū)域，由RGB圖轉(zhuǎn)化為GRAY圖。
[0055]步驟J:將步驟I中的GRAY圖灰度值范圍拉伸為0_255。
[0056]步驟K:進(jìn)行Canny邊緣檢測(cè)與篩選，具體過程:
[0057]步驟a:將Canny算子作用于步驟J處理后的GRAY圖,得到檢測(cè)區(qū)域的Canny圖；
[0058]步驟b:在步驟a得到的Canny圖中，選取45度或者225度方向上存在連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的Canny點(diǎn)，如圖2所示，判斷點(diǎn)沿45度或者225度方向，即1、2兩個(gè)方向上存在Canny點(diǎn)，則保留；由于圖片中的直線會(huì)不可避免的產(chǎn)生偏移，即3、4、5、6方向的情況，故如果滿足上述4個(gè)方向的情況，則也保留判斷點(diǎn)；不符合上述情況的判斷點(diǎn)，均舍棄:
[0059]步驟c:將Sobel算子作用于步驟J處理后的GRAY圖，得到梯度角；
[0060]步驟d:在步驟b得到的Canny圖中，選取梯度方向滿足下式的點(diǎn):sin( Θ -45)<0.1，其中θ為梯度角。
[0061]步驟L:在步驟K得到的Canny圖中,用概率hough變換提取直線段；
[0062]步驟M:判斷步驟L中提取的直線段是否滿足條件，具體過程；步驟e:將上一步中得到的直線段做兩兩比較，計(jì)算相對(duì)較短線段的中心到相對(duì)較長(zhǎng)線段的距離，以及兩線段間的夾角；步驟f:若兩線段夾角為O度且像素間距離小于安全帶寬度，則判定為安全帶的兩條平行線，判定為系了安全帶，若不滿足兩線段夾角為O度且像素間距離小于安全帶寬度，則判定為未系安全帶。閾值可根據(jù)圖中安全帶寬度確定，如果兩線段教教為O度，說明兩線段平行，再判斷兩平行線間距離，如果安全帶發(fā)生扭轉(zhuǎn)，致使安全帶邊緣不平行，則無法用此條件判斷是否系了安全帶。
[0063]實(shí)驗(yàn)證明，此方法重點(diǎn)檢測(cè)在方向盤周圍的安全帶邊緣，且取得了良好的檢測(cè)率。
[0064]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合方向盤檢測(cè)的安全帶檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)選取檢測(cè)區(qū)域: (2)獲取檢測(cè)區(qū)域的Canny圖； (3)概率hough變換檢測(cè)方向盤圓心； (4)以方向盤圓心為基準(zhǔn)，重新選擇檢測(cè)區(qū)域； (5)直線檢測(cè)，判斷是否系安全帶； 所述步驟(I)的具體過程，按如下步驟處理: 步驟A:通過卡口系統(tǒng)拍攝汽車在行駛中的卡口圖片，然后在拍攝的卡口圖片中，定位出前車窗右上角點(diǎn): 步驟B:以前車窗右上角點(diǎn)為基準(zhǔn)，選取檢測(cè)區(qū)域，檢測(cè)區(qū)域是指卡口圖片中包含方向盤和安全帶的區(qū)域； 所述步驟(2)的具體過程，按如下步驟處理: 步驟C:將卡口圖片中的檢測(cè)區(qū)域，由RGB圖轉(zhuǎn)化為GRAY圖； 步驟D:將GRAY圖灰度值范圍拉伸為0-255 ； 步驟E:將Canny算子作用于步驟D處理后的GRAY圖,得到Canny圖； 所述步驟(3)的具體過程，按如下步驟處理: 步驟F:在步驟(2)中得到的Canny圖中，將方向盤圓弧分成左半弧段和右半弧段，對(duì)應(yīng)形成兩幅圖C1,(；; 步驟G:將方向盤左半弧段、右半弧段都看作橢圓弧段的一部分，用hough變換檢測(cè)橢圓弧段，記hough變換中的參數(shù)投票空間為hough空間,將C1, Cr投影到同一個(gè)hough空間中； 步驟H:統(tǒng)計(jì)hough空間中的投票數(shù)，選取投票數(shù)最多的點(diǎn)作為方向盤圓心； 所述步驟(4)的具體過程:以步驟(3)中確定的方向盤圓心為基準(zhǔn)，在步驟B選取的檢測(cè)區(qū)域中，重新選擇150像素X 100像素的檢測(cè)區(qū)域，重新選取的檢測(cè)區(qū)域是指包含安全帶的區(qū)域； 所述步驟(5)的具體過程，按如下步驟處理: 步驟1:將步驟(4)中選擇的檢測(cè)區(qū)域，由RGB圖轉(zhuǎn)化為GRAY圖； 步驟J:將步驟I中的GRAY圖灰度值范圍拉伸為0-255 ； 步驟K:進(jìn)行Canny邊緣檢測(cè)與篩選，具體過程:步驟a:將Canny算子作用于步驟J處理后的GRAY圖,得到檢測(cè)區(qū)域的Canny圖；步驟b:在步驟a得到的Canny圖中，選取45度或者225度方向上存在連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的Canny點(diǎn)；步驟c:將Sobel算子作用于步驟J處理后的GRAY圖，得到梯度角；步驟d:在步驟b得到的Canny圖中,選取梯度方向滿足下式的點(diǎn):sin( Θ -45) < 0.1，其中Θ為梯度角； 步驟L:在步驟K得到的Canny圖中,用概率hough變換提取直線段； 步驟M:判斷步驟L中提取的直線段是否滿足條件，具體過程:步驟e:將步驟L中得到的直線段做兩兩比較，計(jì)算相對(duì)較短線段的中心到相對(duì)較長(zhǎng)線段的距離，以及兩線段間的夾角；步驟f:若兩線段夾角為O度且像素間距離小于安全帶寬度，則判定為安全帶的兩條平行線，判定為系了安全帶，若不滿足兩線段夾角為O度且像素間距離小于安全帶寬度，則判定為未系安全帶。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK103870806SQ201410059950
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】孔德興, 吳法 申請(qǐng)人:杭州奧視圖像技術(shù)有限公司