一种交通信号灯过爆图像强化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种交通信号灯过爆图像强化方法及装置，通过选取信号灯状态信息对应的灯眼候选区域，根据所述灯眼候选区域确定聚类像素点，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心；采用所述初始聚类中心对所述聚类像素点进行聚类迭代运算，获取满足迭代终止条件的最终聚类中心；计算所述灯眼候选区域内像素点与最终聚类中心的距离，根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签；根据类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点；对所述前景点进行强化涂色。本发明专利技术的方法及装置，能够有效提高聚类的收敛速率及提取前景点的准确性，提高了强化涂色的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种交通信号灯过爆图像强化方法及装置
本专利技术属于图像处理
，尤其涉及一种交通信号灯过爆图像强化方法及装置。
技术介绍
目前交通管理中的电警相机广泛应用于路口车辆违章行为抓拍，为交通违章处罚提供判罚依据。它主要是通过记录违章车辆行为和信号灯颜色状态信息生成违章证据图，使处罚车辆违章变的有理有据，避免处罚争议。在不同光照强度下，电警相机中信号灯颜色成像并不一定是直观的红、绿、黄三种颜色。例如，在环境光不足、环境光过强灯等场景下，信号灯会出现红灯中心颜色偏黄或偏白、绿灯黄灯中心颜色偏白灯现象，容易导致违章证据图中出现红灯不红、绿灯不绿、黄灯不黄灯的现象，使交通违章处罚行为缺乏说服力。因此，对电警相机中信号灯颜色进行强化涂色也是电警相机不可或缺的一项功能。当前信号灯强化涂色往往采用提取图像颜色空间值，利用图像的亮度信息或设定颜色空间值范围提取前景点，然后对这些前景点进行强化涂色，来保证信号灯颜色不失真。但这些方法在过曝条件下，往往会出现前景点提取不全，造成信号灯漏涂或误涂，降低了证据图的说服力。例如，通过电警相机配置在图像中画出精确红灯区域，读取红灯区域的RGB颜色信息值，由公式Gray＝0.30*R+0.59*G+0.11*B计算出红灯区域灰度信息值，其中Gray表示像素点的灰度值，R表示像素点的红色分量值，G表示像素点的绿色分量值，B表示像素点的蓝色分量值。根据红灯区域的灰度信息，采用最大类间方差法计算出灰度分割阈值Th，在红灯区域中，若像素点的灰度值大于阈值Th，对其赋值255；若像素点的灰度值小于阈值Th，对其赋值0，实现红灯区域灰度图二值化。高亮部分的像素点即为要强化涂上红色的像素点，然后对这些点涂上相应的红色。上述方案中，需要在图像中画出精确的红灯区域，当电警相机受到外界因素发生抖动时，就会导致所画出的红灯区域偏离实际红灯位置，导致红灯强化涂色出现少涂或涂错的现象。并且在红灯灯眼颜色亮度变化较大时，容易造成部分像素点漏涂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种交通信号灯过爆图像强化方法及装置，用于解决现有技术在对电警相机中信号灯颜色进行强化涂色时，容易少涂或涂错的现象。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种交通信号灯过爆图像强化方法，所述交通信号灯过爆图像强化方法包括：选取信号灯状态信息对应的灯眼候选区域，根据所述灯眼候选区域确定聚类像素点；根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心；采用所述初始聚类中心对所述聚类像素点进行聚类迭代运算，获取满足迭代终止条件的最终聚类中心；计算所述灯眼候选区域内像素点与最终聚类中心的距离，根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签；根据所述灯眼候选区域内像素点的类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点；对所述前景点进行强化涂色。进一步地，所述预设的标准点矩阵中的标准点包括本信号灯颜色点、黑色点和相机成像偏色点。进一步地，所述根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心，包括：分别计算每个所述聚类像素点到标准点矩阵中标准点的距离；比较聚类像素点与标准点矩阵中标准点的距离，若距离本信号灯颜色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L1，若距离黑色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L2，若距离相机成像偏色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L3；分别从类别标签为L1、L2、L3的聚类像素点集合中选取与对应标准点距离最小的聚类像素点作为初始聚类中心中对应的像素点。进一步地，所述根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签之后，还包括步骤：当选取的前景点为相机成像偏色点对应的类别标签L3时，选取灯眼候选区域的中心区域，统计中心区域内前景点占中心区域内像素点的比例，根据统计得到的比例再次确定前景点。进一步地，所述根据所述灯眼候选区域内像素点的类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点之前，还包括步骤：根据灯眼候选区域中各像素点的类别标签，构造二值图像，在二值图像进行形态学处理和连通区域去除干扰像素点。本专利技术还提出了一种交通信号灯过爆图像强化装置，所述交通信号灯过爆图像强化装置包括：像素抽取模块，用于选取信号灯状态信息对应的灯眼候选区域，根据所述灯眼候选区域确定聚类像素点；初始聚类中心计算模块，用于根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心；聚类迭代模块，用于采用所述初始聚类中心对所述聚类像素点进行聚类迭代运算，获取满足迭代终止条件的最终聚类中心；标签模块，用于计算所述灯眼候选区域内像素点与最终聚类中心的距离，根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签；前景点提取模块，用于根据所述灯眼候选区域内像素点的类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点；强化涂色模块，用于对所述前景点进行强化涂色。进一步地，所述预设的标准点矩阵中的标准点包括本信号灯颜色点、黑色点和相机成像偏色点。进一步地，所述初始聚类中心计算模块根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心，执行如下操作：分别计算每个所述聚类像素点到标准点矩阵中标准点的距离；比较聚类像素点与标准点矩阵中标准点的距离，若距离本信号灯颜色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L1，若距离黑色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L2，若距离相机成像偏色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L3；分别从类别标签为L1、L2、L3的聚类像素点集合中选取与对应标准点距离最小的聚类像素点作为初始聚类中心中对应的像素点。进一步地，所述交通信号灯过爆图像强化装置，还包括：前景点再次确认模块，用于当选取的前景点为相机成像偏色点对应的类别标签L3时，选取灯眼候选区域的中心区域，统计中心区域内前景点占中心区域内像素点的比例，根据统计得到的比例再次确定前景点。进一步地，所述交通信号灯过爆图像强化装置，还包括：干扰点去除模块，用于根据灯眼候选区域中各像素点的类别标签，构造二值图像，在二值图像进行形态学处理和连通区域去除干扰像素点。本专利技术提出的一种交通信号灯过爆图像强化方法及装置，首先计算出灯眼候选区域，根据信号灯灯眼候选区域颜色特征，引入K均值聚类算法对候选区域像素点进行聚类。为了更好的提升聚类效果，通过引入标准点来寻找K均值算法的初始聚类中心，依据每类像素点所占比例判断出属于前景点的类别。依据像素点是否是前景点生成候选区域标签矩阵，并将候选区域标签矩阵转化成二值图，对其进行形态学操作进一步筛选前景点。依据前景点所在的位置，对灯眼候选区域图像中对应位置上的像素进行强化涂色，实现精准涂色。本专利技术利用K均值聚类算法在灯眼候选区域图像中提取前景点，同时通过对候选区域像素点抽样进行聚类，减少了运算量，有效提高了K均值收敛速率及提取前景点的准确性。附图说明图1为本专利技术一种交通信号灯过爆图像强化方法的流程图；图2为本专利技术一种交通信号灯过爆图像强化装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本专利技术的限定。如图1所示，本实施例一种交通信号灯过爆图像强化方法，包括如下步骤：S1、选取信号灯状态信息对应的灯眼候选区域，根据所述灯眼候选区域确定聚类像素点。电警相机抓拍的照片中，信号灯灯组区域一般是固定的，因此从电警相机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交通信号灯过爆图像强化方法，其特征在于，所述交通信号灯过爆图像强化方法包括：选取信号灯状态信息对应的灯眼候选区域，根据所述灯眼候选区域确定聚类像素点；根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心；采用所述初始聚类中心对所述聚类像素点进行聚类迭代运算，获取满足迭代终止条件的最终聚类中心；计算所述灯眼候选区域内像素点与最终聚类中心的距离，根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签；根据所述灯眼候选区域内像素点的类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点；对所述前景点进行强化涂色。

【技术特征摘要】
1.一种交通信号灯过爆图像强化方法，其特征在于，所述交通信号灯过爆图像强化方法包括：选取信号灯状态信息对应的灯眼候选区域，根据所述灯眼候选区域确定聚类像素点；根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心；采用所述初始聚类中心对所述聚类像素点进行聚类迭代运算，获取满足迭代终止条件的最终聚类中心；计算所述灯眼候选区域内像素点与最终聚类中心的距离，根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签；根据所述灯眼候选区域内像素点的类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点；对所述前景点进行强化涂色。2.根据权利要求1所述的交通信号灯过爆图像强化方法，其特征在于，所述预设的标准点矩阵中的标准点包括本信号灯颜色点、黑色点和相机成像偏色点。3.根据权利要求2所述的交通信号灯过爆图像强化方法，其特征在于，所述根据所述信号灯状态信息，采用预设的标准点矩阵计算初始聚类中心，包括：分别计算每个所述聚类像素点到标准点矩阵中标准点的距离；比较聚类像素点与标准点矩阵中标准点的距离，若距离本信号灯颜色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L1，若距离黑色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L2，若距离相机成像偏色点最近，则将聚类像素点的类别标签设为L3；分别从类别标签为L1、L2、L3的聚类像素点集合中选取与对应标准点距离最小的聚类像素点作为初始聚类中心中对应的像素点。4.根据权利要求3所述的交通信号灯过爆图像强化方法，其特征在于，所述根据所述距离为所述灯眼候选区域内像素点添加类别标签之后，还包括步骤：当选取的前景点为相机成像偏色点对应的类别标签L3时，选取灯眼候选区域的中心区域，统计中心区域内前景点占中心区域内像素点的比例，根据统计得到的比例再次确定前景点。5.根据权利要求1所述的交通信号灯过爆图像强化方法，其特征在于，所述根据所述灯眼候选区域内像素点的类别标签，以及各类像素点所占的比例提取前景点之前，还包括步骤：根据灯眼候选区域中各像素点的类别标签，构造二值图像，在二值图像进行形态学处理和连通区域去除干扰像素点。6.一种交通信号灯过爆图像强化装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白杨，
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