专利名称：基于车牌定位的双区域车辆颜色识别方法
技术领域：
本发明属于数字图像处理及模式识别技术领域，具体涉及一种对道路图像进行车辆信息检测的方法，尤其涉及车辆颜色识别方法。
背景技术：
近年来，随着计算机及互联网技术的飞速发展，各种机动车数量的迅猛增长，各类信息包括与交通相关的信息呈现爆炸式增长的态势。为了能够更加安全、高效的管理这些信息，智能交通系统(Intelligence Transportation System)应运而生。智能交通系统可以在收费卡口，停车场，刑事追踪等方面展现出强大的作用，其中车辆语义检测显得尤为重要。视频图像中车辆语义信息包括车牌号码、车辆颜色、车辆型号等，其中车辆颜色识别在车辆道路监控中有着举足轻重的作用，是车辆语义识别中不可或缺的一部分。当车牌号码无法识别或者无法区分时，车辆颜色等其他车辆语义信息就成为区分车辆的依据。例如在违规套牌车辆识别中，必须通过非号牌信息来区分同号牌车辆，车辆颜色信息就是首选。车辆颜色判断主要分为两个过程，首先需要在取证图片中选取车辆颜色判断的候选区域，然后对该区域进行颜色判断，输出车辆颜色。车辆颜色判断候选区域的选取是车辆颜色识别的关键。传统的车辆颜色识别方法，是选取整个车辆作为车辆颜色判断的输入，由于整个车辆上面真正反映车辆颜色的区域很少，而车辆上面的窗户或者排气口颜色可能与车辆颜色差距很大，对车辆颜色的识别产生很大干扰。而且由于车辆图片拍摄角度光照等条件影响，车身某些区域容易反光，呈现白色。因此选取整个车身作为车辆颜色判断的输入显然不合适。所以需要寻求车身上一个既能反映真实车辆颜色，又不易受光照影响，并能适用于各种类型车辆的区域来作为车辆颜色判断的输入。采用局部能代表车身颜色的区域作为车辆颜色判断候选区域更为恰当。选好车辆颜色判断候选区域后，再对该区域进行颜色识别得出车辆颜色。
发明内容
本发明的目的在于提出一种不受其他因素影响，能反映真实车辆颜色，并适用于各种车型的车辆颜色识别方法。针对传统的车辆颜色识别方法的不足，需要寻求车身上一个既能反映真实车辆颜色，又不易受光照影响，并能适用于各种类型车辆的区域来作为车辆颜色判断的输入，本发明选择局部能代表车身颜色的区域作为车辆颜色判断候选区域，选好车辆颜色判断候选区域后，再对该区域进行颜色识别，得出车辆颜色。称本发明为基于车牌定位的双区域车辆颜色识别方法。我国的《道路交通安全法》中有对于机动车号牌的悬挂规则。其规定如下
安装号牌的位置是指前号牌安装在机动车的前端中间或者偏右，后号牌的安装在车后端的中间或偏左，无任何变形和遮盖，横向水平，纵向基本垂直于地面并不得倒置。对于大多数道路上行驶的车辆其号牌悬挂位置为机动车前端中间，机动车后端中间各一个。通过实验发现，车辆尾部车牌上方某区域能反映车辆颜色，而且此区域受光照影响较小。各种不同车辆尾部车牌悬挂区域并不相同，但是对大量车辆图片进行调研统计发现，对于大多数车辆而言，其尾部车牌上方一个车牌高度区域或者两个车牌高度区域总会有一个区域能反映车辆颜色，而另外的那个区域要么颜色为白色，要么为车身颜色。因此， 本发明选取这两个区域作为车辆颜色判读的输入，而这两个区域的选取必须依赖车牌定位。考虑到车牌识别是车辆语义信息检测的不可或缺的组成部分，而车牌定位是车牌识别的前提。可以方便地利用车牌定位结果来选取车辆颜色判断候选区域。而且人为将车辆颜色分为黑色、白色、黄色、红色、蓝色、绿色六种，得到车辆颜色判断输入区域后，再对该区域进行颜色判断从而得到车身颜色。《道路交通安全法》中对车辆颜色的判别标准并无明确规定，汽车生产厂商也根据自己的认定准则对其所销售车辆颜色进行标识，并对车身拍照作为区分车辆颜色的判断依据。虽然各车辆生产厂商的对车辆颜色的判断有着不同的标准，但都只是细微差别。根据颜色大体属向，将车辆颜色划分为白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色六种主要车辆颜色，并将车辆车身2/3以上主体色作为车辆颜色。根据上述分析，本发明方法的具体步骤归纳为
(1)摄取车辆尾部图片，作为输入；
(2)对车辆尾部车牌定位；
(3)车牌定位后，在紧邻车牌上方依次提取一个车牌高度区域，和两个车牌高度区域作为车辆颜色识别候选双区域；称前者为第一区域，后者为第二区域；这两个区域高度均为车牌高度，宽度均为车牌宽度的2倍，其中心均与车牌中心在同一垂直线上；
(4)识别车辆候选双区域的颜色，将车辆颜色划分为白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄
色；
(5)针对车辆候选双区域的颜色，根据颜色判断规则，最终确定车辆颜色；该车辆为白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色之一种。所述颜色判断规则如下若两个候选区域识别的颜色均为白色，则判断车辆颜色为白色；若两个候选区域中有一区域识别的颜色为非白色，则判断该车辆颜色为此非白色颜色；若两个候选区域识别颜色均不为白色，则判断第一区域的识别颜色为车辆颜色。与传统车辆颜色判断选取整车作为颜色判断输入不同，本发明的特点在于寻求一个能反映车辆颜色的区域。将车辆颜色识别的重心移到寻求适应于多数车辆，受光线影响较小的车辆颜色判断后选区域。通过对已经选取的车辆颜色判断候选区域进行车辆颜色判断，来获取车辆颜色。
图1车辆颜色识别流程图。图2车辆颜色识别实例图。图3车辆颜色判断候选区域示意图。
具体实施例方式本发明方法流程如图1所示，实例演示如图2所示。基于车牌定位的双区域车辆颜色识别方法分为选取车辆尾部图片、车牌定位、获取车辆颜色识别候选双区域、颜色识别等步骤。首先通过对摄像头获取车辆的尾部图像，然后进行车牌定位，车牌定位是本发明的前提，因为多数车辆语义信息检测的过程都包含车牌定位，因此可以直接利用车牌定位的结果，来寻求车辆颜色判断输入区域，不需要额外操作。确定车辆尾部车牌上方两个车牌高度的参考区域作为车辆颜色判断候选双区域。 并通过观察调研，确定出车辆颜色判断规则，包括车辆颜色候选区域选定规则以及双区域车辆颜色识别结果输出规则。其中
车辆颜色判断候选区域选定规则为，通过车牌定位获取的尾部车牌坐标及车牌宽高， 然后获取两个颜色判断输入区域，第一区域(车辆颜色判断输入区域1)在尾部车牌上方距离车牌一个车牌高度的区域，该区域宽度为2倍车牌宽度，高度为一个车牌高度，其中心与车牌中心在同一垂直线上。第二个区域(车辆颜色判断输入区域2)在尾部车牌上方距离车牌两个车牌高度的区域(即第一区域上方一个车牌高度的区域)，该区域宽度为2倍车牌宽度，高度为一个车牌高度，其中心与车牌中心在同一垂直线上，如图3所示，红色区域代表车牌定位区域，绿色区域代表车辆颜色判断输入区域1，蓝色区域代表车辆颜色判断输入区域2。双区域车辆颜色识别结果输出规则为，分别对这两个颜色判断输入区域进行颜色判断，输出结果为之前定义的六种车辆颜色之一。若两候选区域全部判断为白色，则车辆颜色为白色；若有一区域颜色不为白色，则该车辆颜色为此非白色颜色；若两区域均不为白色，取颜色判断输入区域1的颜色作为车辆颜色。
权利要求
1. 一种基于车牌定位的双区域车辆颜色识别方法，其特征在于具体步骤为(1)摄取车辆尾部图片，作为输入；(2)对车辆尾部车牌定位；(3)车牌定位后，在紧邻车牌上方依次提取一个车牌高度区域，和两个车牌高度区域作为车辆颜色识别候选双区域；称前者为第一区域，后者为第二区域；这两个区域高度均为车牌高度，宽度均为车牌宽度的2倍，其中心均与车牌中心在同一垂直线上；(4)识别车辆候选双区域的颜色，将车辆颜色划分为白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色；(5)针对车辆候选双区域的颜色，根据颜色判断规则，最终确定车辆颜色，车辆为白色、 黑色、红色、蓝色、绿色、黄色之一种；所述颜色判断规则如下若两个候选区域识别的颜色均为白色，则判断车辆颜色为白色；若两个候选区域中有一区域识别的颜色为非白色，则判断该车辆颜色为此非白色颜色； 若两个候选区域识别颜色均不为白色，则判断第一区域的识别颜色为车辆颜色。
全文摘要
本发明属于数字图像处理及模式识别技术领域，具体为一种基于车牌定位的双区域车辆颜色识别方法。具体步骤包括摄取车辆尾部图片，作为输入；对车辆尾部车牌定位；车牌定位后，在紧邻车牌上方提取车辆颜色识别候选双区域；称前者为第一区域，后者为第二区域；这两个区域高度均为车牌高度，宽度均为车牌宽度的2倍，其中心均与车牌中心在同一垂直线上；识别车辆候选双区域的颜色；根据颜色判断规则，最终确定车辆颜色，车辆为白色、黑色、红色、蓝色、绿色、黄色之一种；车辆颜色是智能交通系统中车辆信息不可或缺的组成部分，本发明巧妙利用车牌定位结果，可以为智能交通系统提供支持，并能广泛应用在停车场，收费卡口，刑事侦查等方面。
文档编号G08G1/017GK102509460SQ201110354898
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者傅建强, 冯瑞 申请人:复旦大学