一种信号灯组的位置矫正方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种信号灯组的位置矫正方法及设备。该方法通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合，根据像素点集合确定灯眼在各视频帧中的位置偏移量，根据灯眼在各视频帧中的位置偏移量确定灯眼在当前帧中的位置偏移量，根据各灯眼在当前帧中的位置偏移量确定信号灯组的位置偏移量，并按照各信号灯组的位置偏移量矫正当前帧中各信号灯组的位置。该方案能够避免引入阈值等主观因素的对信号灯组的位置矫正造成的不利影响，弥补单帧求取偏移量不够准确的缺陷，并且保证当前视频帧中所有信号灯组的位置的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种信号灯组的位置矫正方法及设备
本专利技术涉及交通信号灯领域，特别涉及一种信号灯组的位置矫正方法。本专利技术同时还涉及一种信号灯组的位置矫正设备。
技术介绍
交通信号灯状态的准确检测，可以为抓拍闯红灯等交通违法行为提供保障，为交警部门执法提供有力依据，对保障交通安全、减少交通事故、提高交通质量具有重要作用。交通信号灯组位置对信号灯状态的准确检测至关重要。目前，交通信号灯与电警相机的距离较远，且信号灯组面积较小，当安装杆件热胀冷缩等因素引起相机微小移动时，交通信号灯组在视频帧中位置会发生较大偏移，且各灯组位置偏移差别较大。此时，为了保证交通信号灯状态检测的准确，需要对交通信号灯组位置进行矫正。目前，现有技术中存在以下两种矫正方案：(1)该方案首先在当前视频帧中提取满足色度、亮度以及饱和度阈值的颜色前景点；其次对提取的颜色前景点进行行投影和列投影分析，获取交通信号灯的位置。但是，该方案提取前景点时，使用了色度、亮度以及饱和度阈值，存在很大主观因素，当信号灯附近存在颜色相近的物体时，很难准确得到信号灯位置；另外该方案仅利用单帧图像获取前景点，快速闪过颜色接近的干扰物区域可能被误判为信号灯。(2)该方案首先获取各信号指示灯的重定位区域；其次在单个定位周期内计算每帧图像的重定位区域中各像素点的颜色分量强度；接着在定位周期结束时删除不满足要求的像素点，根据剩余像素点确定指示灯中点，结合指示灯尺寸确定指示灯位置。该方案中认为各信号灯组的位置偏移量基本一致，且寻找周期性变化最剧烈的区域易受附近周期性变化目标的影响，因此对所有信号灯组位置进行整体偏移矫正。但是，忽略了各信号灯组之间的差别，当实际灯组位置差别较大时(如一个灯组在视频帧中间，一个灯组在视频帧边缘)，各信号灯组的位置偏移量差别很大，进行整体矫正就会使部分信号灯组的位置不准确。
技术实现思路
本专利技术提供一种信号灯组的位置矫正方法及设备，可以避免阈值等主观因素以及单帧检测对信号灯组的位置矫正造成的影响，从而有效保障各信号灯组的位置的准确性。为了达到上述目的，本专利技术一方面提供了一种信号灯组的位置矫正方法，该方法包括：通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合；根据所述像素点集合确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，或者根据所述像素点集合以及所述灯眼的参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，所述参照位置区域为所述灯眼在最近一次矫正后的位置区域；根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域以及所述参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量，并根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量确定所述灯眼在当前帧中的位置偏移量；根据各所述灯眼在所述当前帧中的位置偏移量确定所述信号灯组的位置偏移量，并根据各所述信号灯组的位置偏移量矫正所述当前帧中各所述信号灯组的位置。优选的，通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合，具体为：将所述信号灯组的配置框的位置区域作为信号灯组区域；根据所述信号灯组区域确定全卷积网络检测区域；利用所述全卷积网络依次对各所述视频帧中全卷积网络检测区域内的灯眼进行检测，以获取所述像素点集合，所述像素点集合与所述灯眼的位置相对应。优选的，所述根据所述像素点集合以及所述灯眼的参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，具体包括：分别确定各像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量，所述指定区域与所述灯眼的配置框的大小形状一致；根据所述像素点集合中各像素点位置以及所述像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量确定所述灯眼位置区域的中心点；若根据所述中心点生成的灯眼初步位置区域与所述参照位置区域存在重合区域，根据所述重合区域的中心点确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域；若根据所述中心点生成的灯眼初步位置区域与所述参照位置区域不存在重合区域，将所述参照位置区域作为所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域。优选的，所述根据所述像素点集合确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，具体包括：分别确定各像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量，所述指定区域与所述灯眼的配置框的大小形状一致；根据所述像素点集合中各像素点位置以及所述像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量确定所述灯眼位置区域的中心点；根据所述中心点确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域。优选的，所述根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量确定所述灯眼在当前帧中的位置偏移量，具体为：将所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量通过归一化处理得到各所述视频帧的位移系数，所述位移系数为所述灯眼在所述视频帧中的位置偏移量与所述灯眼在所有视频帧中的位置偏移量总和的比值；将所述灯眼在各所述视频帧的位置偏移量以及对应的各所述视频帧的位移系数的乘积之和作为所述灯眼在当前帧中的位置偏移量。优选的，所述根据各所述灯眼在所述当前帧中的位置偏移量确定所述信号灯组的位置偏移量，具体为：将所述当前帧的各信号灯组中各所述灯眼的位置偏移量通过归一化处理得到各所述灯眼的权重系数，所述权重系数为所述灯眼的位置偏移量与所述信号灯组中所有灯眼的位置偏移量的总和的比值；将各所述灯眼的位置偏移量以及对应的各所述灯眼的权重系数的乘积之和作为所述信号灯组的位置偏移量。另一方面，本专利技术还提出了一种信号灯组的位置矫正设备，该设备包括：第一确定模块，用于通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合；第二确定模块，用于根据所述像素点集合确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，或者根据所述像素点集合以及所述灯眼的参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，所述参照位置区域为所述灯眼在最近一次矫正后的位置区域；第三确定模块，根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域以及所述参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量，并根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量确定所述灯眼在当前帧中的位置偏移量；矫正模块，用于根据各所述灯眼在所述当前帧中的位置偏移量确定所述信号灯组的位置偏移量，并根据各所述信号灯组的位置偏移量矫正所述当前帧中各所述信号灯组的位置。优选的，所述第一确定模块具体用于：将所述信号灯组的配置框的位置区域作为信号灯组区域；根据所述信号灯组区域确定全卷积网络检测区域；利用所述全卷积网络依次对各所述视频帧中全卷积网络检测区域内的灯眼进行检测，以获取所述像素点集合，所述像素点集合与所述灯眼的位置相对应。优选的，所述第二确定模块具体用于：分别确定各像素点周围指定区域大小内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量，所述指定区域与所述灯眼的配置框的大小形状一致；根据所述像素点集合中各像素点位置以及所述像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量确定所述灯眼位置区域的中心点；若根据所述中心点生成的灯眼初步位置区域与所述参照位置区域存在重合区域，根据所述重合区域的中心点确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域；若根据所述中心点生成的灯眼初步位置区域与所述参照位置区域不存在重合区域，将所述参照位置区域作为所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域。优选的，所述第二确定模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号灯组的位置矫正方法，其特征在于，包括：通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合；根据所述像素点集合确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，或者根据所述像素点集合以及所述灯眼的参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，所述参照位置区域为所述灯眼在最近一次矫正后的位置区域；根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域以及所述参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量，并根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量确定所述灯眼在当前帧中的位置偏移量；根据各所述灯眼在所述当前帧中的位置偏移量确定所述信号灯组的位置偏移量，并根据各所述信号灯组的位置偏移量矫正所述当前帧中各所述信号灯组的位置。

【技术特征摘要】
1.一种信号灯组的位置矫正方法，其特征在于，包括：通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合；根据所述像素点集合确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，或者根据所述像素点集合以及所述灯眼的参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，所述参照位置区域为所述灯眼在最近一次矫正后的位置区域；根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域以及所述参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量，并根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量确定所述灯眼在当前帧中的位置偏移量；根据各所述灯眼在所述当前帧中的位置偏移量确定所述信号灯组的位置偏移量，并根据各所述信号灯组的位置偏移量矫正所述当前帧中各所述信号灯组的位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过全卷积网络获取信号灯组中的各个灯眼在矫正周期的各个视频帧中对应的像素点集合，具体为：将所述信号灯组的配置框的位置区域作为信号灯组区域；根据所述信号灯组区域确定全卷积网络检测区域；利用所述全卷积网络依次对各所述视频帧中全卷积网络检测区域内的灯眼进行检测，以获取所述像素点集合，所述像素点集合与所述灯眼的位置相对应。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素点集合以及所述灯眼的参照位置区域确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，具体包括：分别确定各像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量，所述指定区域与所述灯眼的配置框的大小形状一致；根据所述像素点集合中各像素点位置以及所述像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量确定所述灯眼位置区域的中心点；若根据所述中心点生成的灯眼初步位置区域与所述参照位置区域存在重合区域，根据所述重合区域的中心点确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域；若根据所述中心点生成的灯眼初步位置区域与所述参照位置区域不存在重合区域，将所述参照位置区域作为所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素点集合确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域，具体包括：分别确定各像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量，所述指定区域与所述灯眼的配置框的大小形状一致；根据所述像素点集合中各像素点位置以及所述像素点周围指定区域内所存在的属于所述像素点集合的像素点的数量确定所述灯眼位置区域的中心点；根据所述中心点确定所述灯眼在各所述视频帧中的位置区域。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量确定所述灯眼在当前帧中的位置偏移量，具体为：将所述灯眼在各所述视频帧中的位置偏移量通过归一化处理得到各所述视频帧的位移系数，所述位移系数为所述灯眼在所述视频帧中的位置偏移量与所述灯眼在所有视频帧中的位置偏移量总和的比值；将所述灯眼在各所述视频帧的位置偏移量以及对应的各所述视频帧的位移系数的乘积之和作为所述灯眼在当前帧中的位置偏移量。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述灯眼在所述当前帧中的位置偏移量确定所述信号灯组的位置偏移量，具体为：将所述当前帧的各信号灯组中各所述灯眼的位置偏移量通过归一化处理得到各所述灯眼的权重系数，所述权重系数为所述灯眼的位置偏移量与所述信号灯组中所有灯眼的位置偏移量的总和的比值；将各所述灯眼的位置偏移量以及对应的各所述灯眼的权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓洋，
申请(专利权)人：浙江宇视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33