[发明专利]一种夜间行驶车辆远光灯开启状态的判别方法

说明书

技术领域

本发明属智能交通监控技术领域，涉及一种夜间行驶车辆远光灯开启状态的判别方法。

背景技术

视频监控模式在构建智能交通系统中，作为获取并分析交通状况的一种手段，目前已经被广泛应用。对于夜间行驶的车辆，打开车灯照亮路面是安全行驶的基本，然而，远光灯的滥用，会导致会车时对方车辆驾驶员完全看不清前方路面而容易发生车祸，因此，限制远光灯的使用，是保证交通安全的一个必要手段。

采用视频帧图像，分析行驶车辆是否打开远光灯，不失为一种有效的方法。然而，由于夜间车辆行驶过程中，周围环境有很大的不同，例如，有些路段的路灯比较密集，光线很亮，有些路段路灯比较稀疏，光线很暗，这时，拍摄到的车辆远近光灯的形态有比较大的差异，很难进行准确的识别。

发明内容

本发明的目的是提供一种夜间行驶车辆远光灯开启状态的判别方法，解决了现有技术受周围环境影响，导致拍摄到的车辆远近光灯的形态有比较大的差异，很难进行准确识别的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种夜间行驶车辆远光灯开启状态的判别方法，按照以下步骤实施：

步骤1、拍照得到行驶车辆的车灯偏光滤波图像

首先，在监控摄像头的镜头前设置水平偏振片和垂直偏振片，通过调节两个偏振片之间的夹角，控制摄像头的进光量，直到捕获的画面仅保留行驶车辆的车灯部分的亮光后，固定调整好这两个偏振片，实现对行驶车辆的偏光滤波拍照；

步骤2、在上步处理过的偏光滤波图像中提取车灯区域

2.1）去除转向灯区域

对读入的当前时刻，即t时刻的经过偏光滤波后的视频帧彩色图像的红、绿、蓝三个分量为[r_t(x,y)]_m×n、[g_t(x,y)]_m×n、[b_t(x,y)]_m×n，其中，m×n表示帧图像的大小为m行n列，(x,y)表示像素点的坐标，[·]表示整个图像；

设转向灯判断矩阵为[L_t(x,y)]_m×n，则判断出转向灯区域的计算公式如下：

其中，x＝1,2，...，m，y＝1,2,...，n，δ为调整量，Th_r是判别车灯光源的红色分量阈值；

2.2）提取图像中所有车辆的远近光车灯区域

将亮度值设为[f_t(x,y)]_m×n，计算公式如下：

f_t(x,y)＝0.299·r_t(x,y)+0.587·g_t(x,y)+0.114·b_t(x,y)，    （2）

对该亮度值进行二值化处理，提取出远近光车灯区域，即二值化图像[g_t(x,y)]_m×n计算公式为：

其中，阈值Th的选择范围为Th∈[ε+Δε,ξ-Δξ，ε为较暗的非车灯区域的亮度，Δε为一增量，ξ为较亮的车灯区域的亮度，Δξ为一增量；

步骤3、根据摄像头的安放位置，划定道路的有效监控区域

设定有效监控区域，仅对落入有效监控区域部分的连通域进行分析，即进行以下处理：

其中，Ω为所划定的有效监控区域；

步骤4、对步骤3处理后的图像进行开运算处理

4.1）对上步得到的进行开运算处理，开运算时，选择的结构元素为N×N，N为奇数，原点为结构元素中心位置，设对进行开运算处理后的结果图为

4.2）对开运算处理后的结果图进行连通域合并处理

为了在车辆远光灯打开时，将同一侧同时点亮的远光灯区域与近光灯区域合并为同一个区域，连通域合并处理的计算公式如下：

其中，[a,b]为连通域合并的距离，a＜0,b＞0均为整数；

4.3）对连通域合并运算处理后的结果图进行贴标签处理；

步骤5、确定同一车辆的车灯

按照从上到下，从左到右的顺序，首先选择左侧的连通域，求其质心(xc,yc)，质心的计算公式如下：