基于行人特征与车载摄像头的盲人检测与识别方法与系统的制作方法_2

文档序号:9929835阅读:来源:国知局
6] 在YUV每个通道中,求出像素值的梯度方向的微分: = I(x,y)-I(x,y+l);其中,I(x,y)表示坐标x,y的像素值;
[0057] 分别在X方向与y方向对微分结果进行积分,进而构成像素点I(p,q)的梯度变化直 方图的积分图:
i中,P,q分别为像素点I(P,q)的横坐标与纵 坐标;
[005引查表计算每一个图像块的内部的像素值的梯度变化之和:
[0059] RecSUM(r)=SUM(x-l,y-l)+SUM(x+w-l,y+h-l)-SUM(x-l,y+h-l)
[0060] -SUM(x+w-l,y-l)
[0061] 其中,r表示图像块,h与W分别表示图像块的高与宽,RecSUM(r)表示图像块内的梯 度变化之和;
[0062] 在YUVS个通道中,对每个通道根据W上步骤进行加权联合计算,得到盲镜hog特 征图像。
[0063] 如果判定原始图像中存在盲人,通过连续帖图像检测盲人和/或导盲犬的姿态。
[0064] 还包括:如果判定原始图像中存在盲人,通过连续帖图像检测盲人和/或导盲犬的 运动信息。
[0065] -种基于行人特征与车载摄像头的盲人检测与识别系统,包括:
[0066] 车载视觉传感器采集模块,用于实时采集车辆周围的原始图像,并输出给行人检 测板块;
[0067] 行人检测模块,用于根据行人特征获得每一帖原始图像的行人hog特征图像,利用 行人分类器判断行人hog特征图像中是否有行人,若有行人则在原始图像或行人hog特征图 像中标记行人,输出给盲杖检测模块和导盲犬检测模块,若没有则进行下一帖检测;
[0068] 盲杖检测模块,用于在行人hog特征图像中的行人周围区域利用盲杖分类器判断 是否有盲杖,若有则在原始图像或行人hog特征图像中标记盲杖,输出给盲镜检测模块,若 没有则进行下一帖检测;
[0069] 导盲犬检测模块,用于将原始图像或行人hog特征图像映射到S维世界坐标系下, 利用导盲犬分类器判断=维世界坐标系下的图像中是否有导盲犬,若有则在原始图像或行 人hog特征图像中标记导盲犬,输出给盲镜检测模块,若没有则进行下一帖检测;
[0070] 盲镜检测模块,用于在盲杖检测模块和导盲犬检测模块均有输出的情况下,对行 人hog特征图像内的行人头部区域进行窗口遍历,在每一个窗口利用盲镜分类器判断是否 有盲镜,若有则在行人hog特征图像中标记盲镜;判定原始图像中存在盲人并输出;若没有 则进行下一帖检测。
[OOW 还包括:
[0072] 导盲犬姿态检测模块,连接盲镜检测模块和导盲犬检测模块,用于在盲镜检测模 块的输出为盲人的情况下,检测导盲犬的姿态信息;和/或,
[0073] 行人姿态检测模块,连接盲镜检测模块和行人检测模块,用于在盲镜检测模块的 输出为盲人的情况下,检测行人的姿态信息。
[0074] 还包括:
[0075] 运动信息检测模块,用于根据导盲犬姿态检测模块和/或行人姿态检测模块输出 的连续帖的导盲犬姿态信息和行人姿态信息,得到行人和/或导盲犬运动信息。
[0076] 本发明具有W下优点及有益效果:
[0077] 1.本发明可W在车载视觉传感器的帮助下,对前方视野范围内的在视觉行人检测 的基础上,对检测出的行人进行盲杖、导盲犬、盲镜等组合特征进行检测,进而识别出盲人, 帮助提醒驾驶者特殊注意。
[0078] 2.本发明根据盲人与导盲犬的姿态信息判断其动作趋势,并提醒驾驶者W更好地 保护双方安全。
[0079] 3.本发明利用离线训练的行人、盲杖、导盲犬、盲镜多个分类器联合,并行对目标 进行具有几何关系的查找与检测,提高了检测的效率与准确性。
【附图说明】
[0080] 图1为本发明方法中离线的组合模型训练过程图;
[0081 ]图2为本发明方法中在线实时盲人检测流程图;
[0082] 图3为本发明系统结构框图。
【具体实施方式】
[0083] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0084] 本发明在车载摄像头获取视觉信息基础上,利用组合特征对行人中的盲人进行检 测。本发明主要分为两部分:训练部分与检测部分。
[0085] (1)训练部分。
[0086] 如图1所示,本发明方法中离线的组合模型训练过程图。
[0087] 其中,行人分类器通过离线训练得到,具体包括:
[0088] 通过视频采集传感器采集样本图像;
[0089] 通过样本图像获取行人hog特征图像;
[0090] 在行人hog特征图像上进行行人的训练学习,获取行人的统计特征,即{fk(x)},k =1,......,N,N为正整数,其中,
,X表示输入的行人hog特征图 像,ht(x)表示第t个弱分类器,其计算结果加权at后即为Qtht(X),加权求和后则构成了强分 类器,fk(X)表示行人分类器的一个强分类器,故表示所有弱分类器加权求和后需要满足的 阔值,当整体权重之和大于化时,则认为满足该强分类器。
[0091 ]所述行人hog特征图像通过W下步骤获得:
[0092] 设计hog特征块高宽比为1:1,16*16像素块,块中平均分割而成的四个单元像素 块,大小为8*8;计算样本hog特征的步长为8个像素;
[0093] 在YUV每个通道中,求出像素值的梯度方向的微分: = I(x,y)-I(x,y+l);其中,I(x,y)表示坐标x,y的像素值;
[0094] 分别在X方向与y方向对微分结果进行积分,进而构成像素点I(p,q)的梯度变化直 方图的积分图:
其中,P,q分别为像素点I(P,q)的横坐标与纵 坐标;
[00M]查表计算每一个图像块的内部的像素值的梯度变化之和:
[0096] RecSUM(r)=SUM(x-l,y-l)+SUM(x+w-l,y+h-l)-SUM(x-l,y+h-l)
[0097] -SUM(x+w-l,y-l)
[0098] 其中,r表示图像块,h与W分别表示图像块的高与宽,RecSUM(r)表示图像块内的梯 度变化之和;
[0099] 在YUVS个通道中,对每个通道根据W上步骤进行加权联合计算,得到行人hog特 征图像。
[0100] 其中,导盲犬分类器通过离线训练得到,具体包括:
[0101] 通过视频采集传感器采集样本图像;
[0102] 通过样本图像获取导盲犬hog特征图像;
[0103] 在导盲犬hog特征图像上进行导盲犬的训练学习,获取导盲犬的统计特征,即{Pk (X)},k = 1,……,N,N为正整数,其中
,X表示输入的导盲犬hog 特征图像,ht(x)表示第t个弱分类器,其计算结果加权a/后即为a/ht(x),加权求和后则构 成了强分类器,Pk(X)表示导盲犬分类器的一个强分类器,化/表示所有弱分类器加权求和后 需要满足的阔值,当整体权重之和大于化/时,则认为满足该强分类器。
[0104] 所述导盲犬hog特征图像通过W下步骤获得:
[0105] 设计hog特征块高宽比为1:1,8*8像素块,块中平均分割而成的四个单元像素块, 大小为4*4;计算样本hog特征的步长为4个像素;
[0106] 在YUV每个通道中,求出像素值的梯度方向的微分: = I(x,y)-I(x,y+l);其中,I(x,y)表示坐标x,y的像素值;
[0107] 分别在X方向与y方向对微分结果进行积分,进而构成像素点I(p,q)的梯度变化直 方图的积分图:
其中,P,q分别为像素点I(P,q)的横坐标与纵 坐标;
[0108] 查表计算每一个图像块的内部的像素值的梯度变化之和:
[0109] RecSUM(r)=SUM(x-l,y-l)+SUM(x+w-l,y+h-l)-SUM(x-l,y+h-l)
[0110] -SUM(x+w-l,y-l)
[0111] 其中,r表示图像块,h与W分别表示图像块的高与宽,RecSUM(r)表示图像块内的梯 度变化之和;
[0112] 在YUVS个通道中,对每个通道根据W上步骤进行加权联合计算,得到导盲犬hog 特征图像。
[0113] 其中,盲杖分类器通过离线训练得到,具体包括:
[0114] 通过视频采集传感器采集样本图像;
[0115] 通过样本图像获取盲杖hog特征图像;
[0116] 在盲杖hog特征图像上进行盲杖的训练学习,获取盲杖的统计特征,即{qk(x)},k =1,……,N,N为正整数,其中,
I X表示输入的盲杖hog特征图 像,ht(x)表示第t个弱分类器,其计算结果加权a"后即为at"ht(x),加权求和后则构成了强 分类器,Qk(X)表示盲杖分类器的一个强分类器,故"表示所有弱分类器加权求和后需要满足 的阔值,当整体权重之和大于故"时,则认为满足该强分类器。
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