基于颜色信息和随机圆检测的圆形交通标志定位方法

摘要

一种基于颜色信息和随机圆检测的圆形交通标志定位方法，该定位方法包括以下过程：首先将RGB彩色空间的图像转换到HSV空间，根据圆形交通标志的颜色特征进行预分割；然后在边缘图像中进行圆检测，先从约束条件下的随机采样累计过程中提取候选圆，再使用证据累计验证是否存在真圆并确定其准确个数与位置，从而定位圆形交通标志。本发明提供一种在自然复杂场景中不同光照条件下抗噪性能强、准确性良好、实时性较好的基于颜色信息和随机圆检测的圆形交通标志定位方法。

主权项

一种基于颜色信息和随机圆检测的圆形交通标志定位方法，其特征在于：所述定位方法包括以下步骤：1)采集摄像机获取的彩色图像，所述彩色图像是RGB格式存储的，将RGB彩色空间的图像转换到HSV空间，并设定交通标志红色和交通标志蓝色的H，S分量范围，根据圆形交通标志的颜色特征进行预分割；2)在边缘图像中进行圆检测，包括以下过程：2.1)边缘提取：对预分割结果进行中值滤波，并采用Sobel进行边缘检测，得到包含目标边缘信息的二值图像，即边缘点集；2.2)设置随机采样的约束条件：两点间最大、最小距离T_dmin，T_dmax；采样概率估算最大采样次数F；边缘点集允许最少点数N_min；2.3)在所述边缘点集中随机选择四点v_i，v_j，v_k，c_l；若d_i→j，d_j→k，d_k→l，d_l→i＞T_dmin；d_i→j，d_j→k，d_k→i＜T_dmax，判定v_i，v_j，v_k三点在可能的侯选圆上；否则进入下一次采样，采样计数器加1；2.4)计算v_l点到可能候选圆之间的距离d_l→ijk，若d_l→ijk小于T_d，设置T_d∈(1，3)则确认为候选圆C_ijk；否则进入下一次采样，采样计数器加1；2.5)设置椭圆度$O_r=\frac{\mathrm{\Delta r}}{r}\times 100\%;$其中，r是候选圆的半径，Δr是半径偏差值；并建立圆环其中，(a_ijk，b_ijk)是候选圆的圆心；r_ijk是候选圆的半径；2.6)累计圆环内边缘点的个数count；若count≥2πr_ijkT_r，T_r为圆的完整度参数阈值，则确认C_ijk是一个真圆，并将圆上点从边缘点集中去除，采样计数器置零；2.7)累计随机采样次数f，若f小于允许的最大采样次数F，且剩余边缘点数量大于N_min，则返回到步骤2.3)，否则定位结束。