一种夜间车辆检测和跟踪的方法
专利汇可以提供一种夜间车辆检测和跟踪的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种夜间车辆检测和 跟踪 的方法，包括如下步骤：(1)利用相机获取夜间前方灰度图像I，并对图像I作伽 马 校正处理；(2)进行sobel梯度变换得到梯度图像，并结合伽马校正后图像和梯度图像进行二值化分割；(3)对二值化分割后的图像进行处理得到疑似车灯目标；(4)计算疑似车灯区域的长度与宽度，并筛选出满足规则的车灯作为候选车灯；(5)对候选车灯进行两两 配对 ，得到车灯组；(6)对车灯组进行连续 帧 跟踪验证，保留验证成功的车灯组；(7)对车灯组进行矩形区域扩展，扩展后的矩形区域为车辆区域，完成车辆的检测与跟踪。本方法能在低 质量 的夜间图像中检测到 前方车辆 ，对获取的图像的 颜色 不受限制，并且能较稳定的跟踪到前车。，下面是一种夜间车辆检测和跟踪的方法专利的具体信息内容。
1.一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)利用相机获取夜间前方灰度图像I，并对图像I作伽马校正处理；
(2)对伽马校正后的图像进行sobel梯度变换得到梯度图像，并结合伽马校正后图像和梯度图像进行二值化分割；
(3)对二值化分割后的图像进行孔洞填充、形态学滤波与连通域搜索，得到疑似车灯目标；
(4)计算疑似车灯区域的长度与宽度，并根据筛选规则从疑似车灯中选出满足规则的车灯作为候选车灯；
(5)依次遍历候选车灯，对候选车灯进行两两配对，得到车灯组；
(6)对得到的车灯组进行连续帧跟踪验证，保留验证成功的车灯组；
(7)对步骤(6)所得的车灯组进行矩形区域扩展，扩展后的矩形区域为车辆区域，完成车辆的检测与跟踪。
2.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(1)对图像I作伽马校正处理将图像的高灰度区域对比度增强，方法如下：
将图像I归一化得到I归一化，设置伽马系数γ>1，伽马校正后的图像Igamma灰度值与I归一化的变换公式为：
γ
Igamma＝255*(I归一化) ，r>1。
3.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(2)的二值化分割包括以下两步：
1)通过设定灰度阈值T1将灰度图像中亮度高的目标分割出来；
2)通过设定梯度阈值T2将梯度图像中梯度边缘值大的目标边缘分割出来。
4.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(4)计算疑似车灯区域的长度与宽度的方法如下：预先设定图像上路面P点的世界坐标(X,Y，
0)，当车灯Q点离路面P点的高度为H(单位为米)时，Q点坐标(XH,YH，H)的计算公式为：
XH＝(1-H/(l*sin(pitch)))*X
YH＝(1-H/(l*sin(pitch)))*Y
其中，L为像平面到路面坐标的距离，单位为米，pitch是相机坐标的俯仰角，车灯高度H取值为H∈[0.5,1]，单位为米；当获得车灯矩形区域左上点世界坐标(LEFT,TOP，0)，右下点世界坐标(RIGHT,BOTTOM,0),则车灯区域的真实长度＝RIGHTH-LEFTH,真实宽度＝BOTTOMH-TOPH。
5.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(4)的筛选条件如下：
(i)像素面积S∈[S1,S2]，S1≤S2；
(ii)车灯区域的真实长度、真实宽度在[TH1，TH2]范围内，TH1≤TH2；
(iii)像素长宽比在[rate1,rate2]范围，其中rate1≤rate2；
(iv)像素面积与连通域外接矩形面积比>＝rate3；
(v)不是车灯倒影。
6.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(5)对候选车灯进行两两配对，配对的规则如下：
(A)两个候选车灯位置垂直方向距离差
7.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(6)连续帧跟踪验证的步骤如下：
(a)将车灯组中左、右灯分别与全局新检的候选灯进行匹配计算，相互匹配则跟踪成功，标示为1，否则跟踪失败，标示为0，根据车灯组的左、右灯跟踪情况分为“11”、“10”、“01”、“00”；
(b)视车灯组跟踪的各种情况进行分别处理。
8.根据权利要求7所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述的视车灯组跟踪的各种情况进行分别处理，具体如下：
(I)“11”情况：车灯组跟踪成功；
(II)“10”情况：右灯没有跟踪到，根据左灯位置设置右框位置启动重检过程；重检成功跟踪成功，否则标记为“00”；
(III)“01”情况：左灯没有跟踪到，根据右灯位置设置左框位置启动重检过程；重检成功跟踪成功，否则标记为“00”；
(IV)“00”情况：将车灯组kalman预测区域的图像和前一帧车灯组区域图像进行模板匹配，匹配成功认为车灯组跟踪成功，否则跟踪失败。
9.根据权利要求1所述的一种夜间车辆检测和跟踪的方法，其特征在于：所述步骤(7)矩形区域扩展的方法为根据车灯组位置TailRect(xt,yt，wt，ht)，构建正方形区域CarRect(xt,yt-wt/2，wt，wt)。
一种夜间车辆检测和跟踪的方法
技术领域
背景技术
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具体实施方式
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