发明名称 目标混合颜色识别方法
摘要 本发明公开了一种目标混合颜色识别方法,涉及计算机视觉和智能视频监控领域。本方法是:①输入目标图像;②颜色空间转换;③计算颜色隶属度;④判断目标颜色;⑤输出目标颜色。本发明通过在HSV颜色空间中计算每个像素点的颜色隶属度,获得每个像素点颜色的准确描述,再通过合理地整合每个像素点,达到准确识别目标颜色的目的;在一定程度上克服了在HSV空间进行颜色识别的缺陷;可以输出目标的主要以及次要颜色,到达识别目标混合颜色的目的;计算量小,适用性广,检测效果稳定;本发明适用于各种公共场所目标颜色的识别。
申请公布号 CN103310201B 申请公布日期 2016.03.23
申请号 CN201310260451.4 申请日期 2013.06.26
申请人 武汉烽火众智数字技术有限责任公司 发明人 贺波涛;仇开金;杨波
分类号 G06K9/00(2006.01)I;G06T7/40(2006.01)I 主分类号 G06K9/00(2006.01)I
代理机构 武汉宇晨专利事务所 42001 代理人 黄瑞棠
主权项 一种目标混合颜色识别方法,其特征在于包括下列步骤:①输入目标图像数据(201)利用待检测摄像头获得视频图像数据,根据需要获得目标的图像数据,输出到颜色识别分析服务器40供分析使用;②颜色空间转换(202)利用目标RGB图像数据和颜色空间的转换公式,将RGB数据转换成HSV数据;RGB指红、绿、蓝,HSV指色调、饱和度、亮度;所述的转换公式是:<img file="FDA0000846928660000011.GIF" wi="820" he="503" /><img file="FDA0000846928660000012.GIF" wi="621" he="167" />v=max,   记为公式1,h指代色调,s指代饱和度、v指代亮度;r、g、b分别代码图像数据红、绿、蓝分量的值,max和min分别为r、g、b中最大值和最小值;③计算各个像素颜色隶属度(203)为了计算每个像素点的颜色隶属度,分别进行以下操作:A、将颜色划分成四类(301),分别是黑色、灰色、白色和色调,记为M;B、根据下列公式<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>S</mi><mrow><mo>(</mo><mi>z</mi><mo>;</mo><mi>a</mi><mo>,</mo><mi>b</mi><mo>,</mo><mi>c</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mn>0</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>z</mi><mo>&lt;</mo><mi>a</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>2</mn><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mi>z</mi><mo>-</mo><mi>a</mi></mrow><mrow><mi>c</mi><mo>-</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>a</mi><mo>&le;</mo><mi>z</mi><mo>&le;</mo><mi>b</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><mn>2</mn><msup><mrow><mo>(</mo><mfrac><mrow><mi>z</mi><mo>-</mo><mi>a</mi></mrow><mrow><mi>c</mi><mo>-</mo><mi>a</mi></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>b</mi><mo>&lt;</mo><mi>z</mi><mo>&le;</mo><mi>c</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mi>z</mi><mo>&gt;</mo><mi>c</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FDA0000846928660000021.GIF" wi="606" he="362" /></maths>   记为公式2,其中,a、b、c分别为阈值,z为变量,分别计算每个像素点的M隶属度并且归一化(302),记为Mj,0&lt;j&lt;5,j为整数;其中,M中各个类别对应公式2中的阈值a、b、c互不相同;C、将色调类别划分成7个类别(303),分别是红、橙、黄、绿、青、蓝和紫,记为H;D、根据颜色色调分量环图以及像素的H值在环图中的位置,计算最近两个色调分量的隶属度(304),如公式2,计算像素点的H隶属度,其它的色调分量的隶属度为0,记为THi,0&lt;i&lt;8,i为整数;E、再根据公式M4*THi,分别计算每个像素点的最终H隶属度(305),记为Hi,0&lt;i&lt;8,i为整数,其中M4是步骤B中计算的色调分量隶属度;F、输出每个像素点的颜色隶属度Mj、Hi(306),0&lt;i&lt;8,0&lt;j&lt;5,i、j为整数;④判断目标颜色(204)为了判断目标的颜色,这里提供两种方式进行目标颜色的识别,第一种方式操作如下:ⅰ、计算目标所有像素点的颜色隶属度的和(401),记为Sum(k),0&lt;k&lt;12,k为整数;ⅱ、将Sum(k)按照从大到小的顺序排序(402);ⅲ、查找满足<img file="FDA0000846928660000022.GIF" wi="260" he="118" />的最小m值(403),T为阈值,0.2&lt;T&lt;0.95;ⅳ、输出Sum(k)对应的前m种颜色,即为目标的颜色(404);第二种方式操作如下:a、将目标图像按照n*n大小分块(501),2&lt;n&lt;12,假设每块中像素颜色相同;b、计算每块图像中像素隶属度的均值或者中值,将块中的隶属度最大的对应颜色作为此块的颜色(502);c、统计不同颜色对应块的数量(503),记为Num(n),0&lt;n&lt;12,n为整数;d、将Num(n)按照从大到小的顺序排序(504);e、查找满足<img file="FDA0000846928660000031.GIF" wi="258" he="111" />的最小m值(505),T为阈值,0.2&lt;T&lt;0.95;f、输出Num(k)对应的前m种颜色,即为目标的颜色(506);⑤输出目标颜色(205)。
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