1.一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:包括以下步驟:
對(duì)原始車輛圖像進(jìn)行車牌定位,獲取車牌位置;
根據(jù)車牌位置、車牌與車標(biāo)空間位置關(guān)系和車窗邊緣信息在原始車輛圖像中對(duì)車標(biāo)進(jìn)行粗定位,得到車標(biāo)粗定位圖像;
基于車輛中軸線在車標(biāo)粗定位圖像中選取車標(biāo)候選區(qū);
采用選擇性搜索算法對(duì)車標(biāo)候選區(qū)進(jìn)行目標(biāo)定位,得到定位目標(biāo)集,所述選擇性搜索算法綜合根據(jù)顏色相似度、紋理相似度、大小相似度和吻合度相似度來(lái)進(jìn)行區(qū)域合并;
采用線性約束編碼算法訓(xùn)練車標(biāo)判斷分類器來(lái)對(duì)定位目標(biāo)集進(jìn)行車標(biāo)的判別,得到車標(biāo)的位置;
采用線性約束編碼算法訓(xùn)練多類車標(biāo)識(shí)別分類器來(lái)對(duì)車標(biāo)進(jìn)行具體的類型識(shí)別,得到車標(biāo)識(shí)別結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:所述根據(jù)車牌位置、車牌與車標(biāo)空間位置關(guān)系和車窗邊緣信息在原始車輛圖像中對(duì)車標(biāo)進(jìn)行粗定位,得到車標(biāo)粗定位圖像這一步驟,其包括:
根據(jù)車牌粗定位上邊界位置確定車標(biāo)粗定位下邊界位置,所述車標(biāo)粗定位下邊界的坐標(biāo)Ydown的表達(dá)式為:Ydown=y(tǒng)up,其中,yup為車牌粗定位上邊界的坐標(biāo);
根據(jù)原始車輛圖像的垂直投影對(duì)車窗進(jìn)行粗定位,并根據(jù)車窗邊緣粗定位信息確定車標(biāo)粗定位上邊界位置,所述車標(biāo)粗定位上邊界的坐標(biāo)Yup的表達(dá)式為:
其中,h(x)為原始車輛圖像邊緣的垂直投影,max2h(x)表示從邊緣的垂直投影h(x)中由上至下選擇兩個(gè)最大值h(x1)和h(x2)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)x1和x2,H為原始車輛圖像的高,b為經(jīng)驗(yàn)閾值;
根據(jù)車標(biāo)粗定位下邊界的坐標(biāo)Ydown和車標(biāo)粗定位上邊界的坐標(biāo)Yup得出車標(biāo)粗定位圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:所述基于車輛中軸線在車標(biāo)粗定位圖像中選取車標(biāo)候選區(qū)這一步驟,其包括:
在車標(biāo)粗定位圖像中確定車輛中軸線;
根據(jù)車輛中軸線選擇設(shè)定寬度和設(shè)定高度的區(qū)域作為第一車標(biāo)候選區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:所述采用選擇性搜索算法對(duì)車標(biāo)候選區(qū)進(jìn)行目標(biāo)定位,得到定位目標(biāo)集這一步驟,其包括:
S1、在第一車標(biāo)候選區(qū)域內(nèi)采用選擇性搜索算法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè),若未檢測(cè)到任何目標(biāo),則執(zhí)行步驟S2,反之,則直接跳至步驟S3;
S2、以設(shè)定的橫向擴(kuò)增寬度對(duì)第一車標(biāo)候選區(qū)域進(jìn)行橫向擴(kuò)增,形成第二車標(biāo)候選區(qū)域,然后在第二車標(biāo)候選區(qū)域內(nèi)采用選擇性搜索算法進(jìn)行車標(biāo)目標(biāo)檢測(cè),若仍未能檢測(cè)到任何目標(biāo),則舍棄第一車標(biāo)候選區(qū)域并以新的橫向擴(kuò)增寬度擴(kuò)增第二車標(biāo)候選區(qū)域,直到第二標(biāo)候選區(qū)域檢測(cè)到目標(biāo)后執(zhí)行步驟S3;反之,則執(zhí)行步驟S3;
S3、判斷檢測(cè)到的目標(biāo)是單個(gè)字符還是字符串車標(biāo)或符號(hào)型車標(biāo),若是字符串車標(biāo)或符號(hào)型車標(biāo),則結(jié)束選擇性搜索算法,若是單個(gè)字符,則以該字符高度的1.5倍作為候選區(qū)的高作為第三車標(biāo)候選區(qū)域的高,繼續(xù)在第三車標(biāo)候選區(qū)域內(nèi)采用選擇性搜索算法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:所述采用選擇性搜索算法對(duì)車標(biāo)候選區(qū)進(jìn)行目標(biāo)定位,得到定位目標(biāo)集這一步驟,其包括:
采用基于圖論的圖像分割算法從車標(biāo)候選區(qū)中獲取初始分割區(qū)域;
計(jì)算初始分割區(qū)域中相鄰區(qū)域間的綜合相似度,所述相鄰區(qū)域間的綜合相似度計(jì)算公式為:
其中,s(ri,rj)、scolor(ri,rj)、stexture(ri,rj)、ssize(ri,rj)和fill(ri,rj)分別為區(qū)域ri與區(qū)域rj間的綜合相似度、顏色相似度、紋理相似度、大小相似度和吻合度相似度,a1、a2、a3和a4分別為顏色相似度權(quán)重系數(shù)、紋理相似度權(quán)重系數(shù)、大小相似度權(quán)重系數(shù)和吻合度相似度權(quán)重系數(shù),a1、a2、a3和a4的取值范圍均為(0,1),和分別為區(qū)域ri和區(qū)域rj對(duì)應(yīng)的3×25維顏色空間向量,和分別為區(qū)域ri和區(qū)域rj對(duì)應(yīng)的8×3×10維紋理向量,n為顏色空間向量或紋理向量的元素總數(shù),size(ri)、size(rj)、size(im)和size(BBij)分別區(qū)域ri的大小、區(qū)域rj的大小、所有區(qū)域合并完成后得到的整幅圖像的大小和區(qū)域ri與區(qū)域rj合并后的區(qū)域外界矩形的大?。?/p>
以綜合相似度最大為合并原則,根據(jù)計(jì)算的相鄰區(qū)域間的綜合相似度合并初始分割區(qū)域,得到定位目標(biāo)集。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:所述采用線性約束編碼算法訓(xùn)練車標(biāo)判斷分類器來(lái)對(duì)定位目標(biāo)集進(jìn)行車標(biāo)的判別,得到車標(biāo)的位置這一步驟,其包括:
將樣本集的樣本劃分為正樣本和負(fù)樣本,其中,正樣本包括單個(gè)字符樣本、樣本集中的小型車樣本和樣本集中的大型車標(biāo)樣本,負(fù)樣本為樣本集中大小隨機(jī)選取的且與車標(biāo)重合度小于20%的樣本;
以正樣本作為訓(xùn)練樣本,采用線性約束編碼分類器進(jìn)行迭代訓(xùn)練直至收斂,最終訓(xùn)練出車標(biāo)判斷分類器,其中,迭代訓(xùn)練過(guò)程在每次完成訓(xùn)練后會(huì)將車標(biāo)判斷分類器中錯(cuò)分為負(fù)樣本的樣本加入訓(xùn)練樣本中形成新訓(xùn)練樣本集,然后再以新訓(xùn)練樣本集重新進(jìn)行訓(xùn)練;
根據(jù)訓(xùn)練出的車標(biāo)判斷分類器對(duì)定位目標(biāo)集進(jìn)行車標(biāo)的判別,得到車標(biāo)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法,其特征在于:所述采用線性約束編碼算法訓(xùn)練多類車標(biāo)識(shí)別分類器來(lái)對(duì)車標(biāo)進(jìn)行具體的類型識(shí)別,得到車標(biāo)識(shí)別結(jié)果這一步驟,其包括:
以單個(gè)字符作為車標(biāo),將人工標(biāo)注的車標(biāo)和字符串車標(biāo)的單個(gè)字符放入線性約束編碼分類器進(jìn)行迭代訓(xùn)練,并將分類錯(cuò)誤的車標(biāo)作為難例再次放入線性約束編碼分類器進(jìn)行訓(xùn)練直至收斂,得到多類車標(biāo)識(shí)別分類器;
根據(jù)多類車標(biāo)識(shí)別分類器對(duì)車標(biāo)進(jìn)行具體的類型識(shí)別:若當(dāng)前多類車標(biāo)識(shí)別分類器的車標(biāo)識(shí)別結(jié)果為非單個(gè)字符的車標(biāo),則以當(dāng)前多類車標(biāo)識(shí)別分類器的車標(biāo)識(shí)別結(jié)果作為該車的車標(biāo)類型;若當(dāng)前多類車標(biāo)識(shí)別分類器的車標(biāo)識(shí)別結(jié)果為單個(gè)字符,則根據(jù)該單個(gè)字符重新選擇第三車標(biāo)候選區(qū)域,然后再次進(jìn)行車標(biāo)定位,并將定位得到的字符進(jìn)行組合形成字符串,最終以該字符串的車標(biāo)類型作為車標(biāo)識(shí)別結(jié)果。
8.一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng),其特征在于:包括:
車牌定位模塊,用于對(duì)原始車輛圖像進(jìn)行車牌定位,獲取車牌位置;
車標(biāo)粗定位模塊,用于根據(jù)車牌位置、車牌與車標(biāo)空間位置關(guān)系和車窗邊緣信息在原始車輛圖像中對(duì)車標(biāo)進(jìn)行粗定位,得到車標(biāo)粗定位圖像;
車標(biāo)候選區(qū)選取模塊,用于基于車輛中軸線在車標(biāo)粗定位圖像中選取車標(biāo)候選區(qū);
目標(biāo)定位模塊,用于采用選擇性搜索算法對(duì)車標(biāo)候選區(qū)進(jìn)行目標(biāo)定位,得到定位目標(biāo)集,所述選擇性搜索算法綜合根據(jù)顏色相似度、紋理相似度、大小相似度和吻合度相似度來(lái)進(jìn)行區(qū)域合并;
車標(biāo)判別模塊,用于采用線性約束編碼算法訓(xùn)練車標(biāo)判斷分類器來(lái)對(duì)定位目標(biāo)集進(jìn)行車標(biāo)的判別,得到車標(biāo)的位置;
車標(biāo)類型識(shí)別模塊,用于采用線性約束編碼算法訓(xùn)練多類車標(biāo)識(shí)別分類器來(lái)對(duì)車標(biāo)進(jìn)行具體的類型識(shí)別,得到車標(biāo)識(shí)別結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng),其特征在于:所述車標(biāo)粗定位模塊包括:
車標(biāo)粗定位下邊界位置確定單元,用于根據(jù)車牌粗定位上邊界位置確定車標(biāo)粗定位下邊界位置,所述車標(biāo)粗定位下邊界的坐標(biāo)Ydown的表達(dá)式為:Ydown=y(tǒng)up,其中,yup為車牌粗定位上邊界的坐標(biāo);
車標(biāo)粗定位上邊界位置確定單元,用于根據(jù)原始車輛圖像的垂直投影對(duì)車窗進(jìn)行粗定位,并根據(jù)車窗邊緣粗定位信息確定車標(biāo)粗定位上邊界位置,所述車標(biāo)粗定位上邊界的坐標(biāo)Yup的表達(dá)式為:
其中,h(x)為原始車輛圖像邊緣的垂直投影,max2h(x)表示從邊緣的垂直投影h(x)中由上至下選擇兩個(gè)最大值h(x1)和h(x2)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)x1和x2,H為原始車輛圖像的高,b為經(jīng)驗(yàn)閾值;
車標(biāo)粗定位圖像獲取單元,用于根據(jù)車標(biāo)粗定位下邊界的坐標(biāo)Ydown和車標(biāo)粗定位上邊界的坐標(biāo)Yup得出車標(biāo)粗定位圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于選擇性搜索算法的車標(biāo)檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng),其特征在于:所述目標(biāo)定位模塊包括:
圖像分割單元,用于采用基于圖論的圖像分割算法從車標(biāo)候選區(qū)中獲取初始分割區(qū)域;
相似度計(jì)算單元,用于計(jì)算初始分割區(qū)域中相鄰區(qū)域間的綜合相似度,所述相鄰區(qū)域間的綜合相似度計(jì)算公式為:
其中,s(ri,rj)、scolor(ri,rj)、stexture(ri,rj)、ssize(ri,rj)和fill(ri,rj)分別為區(qū)域ri與區(qū)域rj間的綜合相似度、顏色相似度、紋理相似度、大小相似度和吻合度相似度,a1、a2、a3和a4分別為顏色相似度權(quán)重系數(shù)、紋理相似度權(quán)重系數(shù)、大小相似度權(quán)重系數(shù)和吻合度相似度權(quán)重系數(shù),a1、a2、a3和a4的取值范圍均為(0,1),和分別為區(qū)域ri和區(qū)域rj對(duì)應(yīng)的3×25維顏色空間向量,和分別為區(qū)域ri和區(qū)域rj對(duì)應(yīng)的8×3×10維紋理向量,n為顏色空間向量或紋理向量的元素總數(shù),size(ri)、size(rj)、size(im)和size(BBij)分別區(qū)域ri的大小、區(qū)域rj的大小、所有區(qū)域合并完成后得到的整幅圖像的大小和區(qū)域ri與區(qū)域rj合并后的區(qū)域外界矩形的大小;
區(qū)域合并單元,用于以綜合相似度最大為合并原則,根據(jù)計(jì)算的相鄰區(qū)域間的綜合相似度合并初始分割區(qū)域,得到定位目標(biāo)集。