一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统，包括依次连接的车窗区域粗定位单元、车窗上下边界定位单元和车窗左右边界定位单元；车窗区域粗定位单元基于车牌位置的检测，在车牌位置的基础上初步定位出车窗区域，在这个粗定位的车窗区域里，车窗上下边界定位单元通过hough直线检测模块和水平梯度处理模块，利用hough直线检测和水平梯度等技术，分别对粗定位车窗区域信息进行处理，找到最合适的车窗上下边界位置，确定车窗上下边界；再通过车窗左右边界定位单元，利用hough直线检测技术，找到合适的车窗左右边界位置，确定车窗左右边界，从而检测出准确的车窗区域，完成车窗的精确识别检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆识别领域，特别是涉及一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统。
技术介绍
近几十年来，智能交通系统已经取得了飞速发展。车窗区域识别是智能交通系统中一个比较新的研究方向，车窗检测是卡口车辆识别系统中的一个重要功能。当检测到车窗区域以后，就能在其基础上进行年检标志、副驾驶位人员、车前摆件等一系列车辆指纹的检测，为车辆识别系统提供依据，在很大程度上改善车辆识别的准确率，因此，对车窗检测是车辆识别系统中的关键技术。目前的车窗检测算法主要有两个研究方向:基于梯度的车窗检测方法和基于颜色差异的车窗检测方法。这两种方法存在以下弊端:当采用基于梯度的车窗检测方法时，如果车窗边界不够明显，其边框的梯度也很不明显；而当基于颜色差异的车窗检测方法，如果车窗区域颜色与车身差异不够大，车窗检测也不会很精确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统，基于车牌位置的检测，在车牌位置的基础上定位出大致的车窗区域；在这个粗定位的区域里，利用hough直线检测和水平梯度等技术，找到最合适的上下边界位置；再通过hough直线检测找到合适的车窗左右边界，从而检测出准确的车窗区域。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统，包括车窗区域粗定位单元、车窗上下边界定位单元和车窗左右边界定位单J L.ο(1)所述车窗区域粗定位单元用于根据车牌位置初步定位出车窗区域，并将该粗定位的车窗区域图像发送至车窗上下边界定位单元。(2)所述车窗上下边界定位单元包括以下模块:①第一二值化模块，计算粗定位的车窗区域图像的灰度均值，根据均值进行二值化处理，输出二值化图像。②水平直线检测模块，利用hough变换对二值化图像进行水平直线检测处理，检测出符合要求的直线，并在二值化图像上只保留被检测出的直线所在的前景点，输出前景点二值化图像。③水平梯度处理模块，计算粗定位的车窗区域图像的水平梯度，输出水平梯度图像。④第二二值化模块，对水平梯度图像进行均值二值化处理，输出水平梯度二值化图像。⑥图像加权模块，对前景点二值化图像和水平梯度二值化图像进行加权处理，对每个像素点进行或操作，输出加权二值化图像。⑦水平投影计算模块，对加权二值化图像进行水平投影，统计每一行的前景点数，作为该行的水平投影值，将各行的水平投影值累加，输出一条长度为图像高度的水平投影序列。⑧上下边界位置判定模块，找出水平投影序列的前半部分中的最大水平投影值，并将其所对应的高度位置设为车窗区域的上边界位置，找出水平投影序列的后半部分最大水平投影值，并将其所对应的高度位置设为车窗区域的下边界位置，输出新的车窗区域图像。(3)所述车窗左右边界定位单元包括以下模块。①边缘处理模块，对新的车窗区域图像进行边缘检测，输出边缘二值化图像。②左右边界直线检测模块，利用hough变换对边缘二值化图像进行直线检测处理，检测出符合要求的直线。③左右边界位置判定模块，将左右边界直线检测模块检测出的直线分为左右两部分，找出左半部分中最长的一条直线，并将其所对应的宽度位置设为车窗区域的左边界，找出右半部分中最长的一条直线，并将其所对应的宽度位置设为车窗区域的右边界，输出上下边界和左右边界均重新设定的车窗区域图像。进一步的，所述车窗区域粗定位单元包括车牌定位模块和车窗粗定位模块，车牌定位模块用于定位图像中的车牌位置，并计算车牌的高度值Η和宽度值L，车窗粗定位模块根据车牌位置初步定位出车窗区域，输出粗定位的车窗区域图像。进一步的，所述车窗粗定位模块将车牌位置上方X倍高度值Η的位置设为车窗区域的下边界，将车牌位置上方1倍高度值Η的位置设为车窗区域的上边界，将车牌位置左方ζ倍宽度值L的位置设为车窗区域的左边界，将车牌位置右方ζ倍宽度值L的位置设为车窗区域的右边界，其中，变量X、变量1和变量Ζ的具体值根据实际应用来设定。进一步的，所述车窗粗定位模块根据车牌位置初步定位出车窗区域，该车窗区域的高度位置为车牌位置上方19个高度值Η的位置到4.5个高度值Η之间的位置，该车窗区域的宽度位置为车牌位置左方1.6个宽度值L的位置到车牌位置右方1.6个宽度值L之间的位置。进一步的，所述水平直线检测模块所检测出符合要求的直线为:长度不小于车窗区域图像宽度的1/5的，水平角度在-30°?30°之间的直线。进一步的，所述左右边界直线检测模块所检测出符合要求的直线为:长度大于边缘二值化图像高度1/2的，边缘二值化图像左半部分中角度在45°?95°之间的，边缘二值化图像右半部分中角度在85°?135°之间的直线。进一步的，水平梯度处理模块计算粗定位的车窗区域图像上每一个像素点P(i，j)的水平梯度V (i, j)，水平梯度V (i, j)为该像素点P (i, j)的上一行所对应像素点P (i, j-1)和该像素点P(i，j)的下一行所对应像素点P(i，j+1)的差的绝对值，其表达式为:V (i, j) = IP (i, j-1) -P (i, j+1) I。本专利技术的有益效果是:1)本专利技术中，车窗区域粗定位单元基于车牌位置的检测，在车牌位置的基础上初步定位出车窗区域，在这个粗定位的车窗区域里，车窗上下边界定位单元通过hough直线检测模块和水平梯度处理模块，利用hough直线检测和水平梯度等技术，分别对粗定位车窗区域信息进行处理，找到最合适的车窗上下边界位置，确定车窗上下边界；再通过车窗左右边界定位单元，利用边缘图像处理和hough直线检测等技术，找到合适的车窗左右边界位置，确定车窗左右边界，从而检测出准确的车窗区域，完成车窗的精确识别检测。2)本专利技术所提出的车窗识别系统，对光照影响和图像模糊都有一定的抑制作用，并对车辆识别系统的其他子系统提供了有力的帮助。【附图说明】图1为本专利技术车窗识别系统的系统结构框图。【具体实施方式】下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，该实施例描述了一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统，其主要包括车窗区域粗定位单元、车窗上下边界定位单元和车窗左右边界定位单元。(1)所述车窗区域粗定位单元用于根据车牌位置初步定位出车窗区域，并将该粗定位的车窗区域图像发送至车窗上下边界定位单元。优选的，所述车窗区域粗定位单元包括车牌定位模块和车窗粗定位模块，车牌定位模块用于定位图像中的车牌位置，并计算车牌的高度值Η和宽度值L，车窗粗定位模块根据车牌位置初步定位出车窗区域，输出粗定位的车窗区域图像。进一步的，所述车窗粗定位模块可将车牌位置上方X倍高度值Η的位置设为车窗区域的下边界，将车牌位置上方1倍高度值Η的位置设为车窗区域的上边界，将车牌位置左方ζ倍宽度值L的位置设为车窗区域的左边界，将车牌位置右方ζ倍宽度值L的位置设为车窗区域的右边界。其中，该变量X、变量y和变量ζ可自定义设置，其具体值根据实际应用来设定，其参考因素主要有摄像头安装位置、摄像头拍摄角度等。如当摄像头安装位置较低时，车窗的下边界和上边界与车牌间的距离小，变量X和变量y的取值小；当像头安装位置较高时，车窗的下边界和上边界与车牌间的距离大，变量X和变量y的取值大；当摄像头拍摄角度与水平方向的夹角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于投影和hough直线检测的车窗识别系统，其特征在于：包括车窗区域粗定位单元、车窗上下边界定位单元和车窗左右边界定位单元；所述车窗区域粗定位单元用于根据车牌位置初步定位出车窗区域，并将该粗定位的车窗区域图像发送至车窗上下边界定位单元；所述车窗上下边界定位单元包括以下模块：第一二值化模块，计算粗定位的车窗区域图像的灰度均值，根据均值进行二值化处理，输出二值化图像；水平直线检测模块，利用hough变换对二值化图像进行水平直线检测处理，检测出符合要求的直线，并在二值化图像上只保留被检测出的直线所在的前景点，输出前景点二值化图像；水平梯度处理模块，计算粗定位的车窗区域图像的水平梯度，输出水平梯度图像；第二二值化模块，对水平梯度图像进行均值二值化处理，输出水平梯度二值化图像；图像加权模块，对前景点二值化图像和水平梯度二值化图像进行加权处理，对每个像素点进行或操作，输出加权二值化图像；水平投影计算模块，对加权二值化图像进行水平投影，输出一条长度为图像高度的水平投影序列；上下边界位置判定模块，找出水平投影序列的前半部分中的最大水平投影值，并将其所对应的高度位置设为车窗区域的上边界位置，找出水平投影序列的后半部分最大水平投影值，并将其所对应的高度位置设为车窗区域的下边界位置，输出新的车窗区域图像；所述车窗左右边界定位单元包括以下模块：边缘处理模块，对新的车窗区域图像进行边缘检测，输出边缘二值化图像；左右边界直线检测模块，利用hough变换对边缘二值化图像进行直线检测处理，检测出符合要求的直线；左右边界位置判定模块，将左右边界直线检测模块检测出的直线分为左右两部分，找出左半部分中最长的一条直线，并将其所对应的宽度位置设为车窗区域的左边界，找出右半部分中最长的一条直线，并将其所对应的宽度位置设为车窗区域的右边界，输出上下边界和左右边界均重新设定的车窗区域图像。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋擘，王亚夫，任楠楠，
申请(专利权)人：成都神州数码索贝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51