[发明专利]一种车标定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆识别技术，具体涉及一种车辆中车标的定位技术。

背景技术

智能交通系统已经被证明是一种有效解决交通问题的方法。交通信息采集是智能交通系统的重要组成部分，在交通控制与管理、城市道路规划等方面发挥着重要作用。交通信息采集离不开对道路上车辆的检测。

随着汽车拥有量的快速增加，出现了一些套牌、倒牌现象，这对车辆检测和识别研究提出了更高的要求，需要在识别车牌号码的同时，通过车牌号码与车辆类型的一致性来鉴别是否为违章车辆。

车标作为车辆的一个显著特征，对车型识别起到了关键性的作用，车标识别系统是视频车辆检测的重要组成部分。如果能准确定位出车标，将会极大提高车标识别的准确率，进而提高车型分类与识别的准确率。

目前，对车标定位普遍采用的方法有：基于纹理一致性的车标定位方法、利用车标垂直边缘能量的定位方法、基于PCA与不变矩的车标定位方法、基于能量增强和形态滤波的车标定位方法等。

但是由于各种车标的纹理特征和形状大小都不相同，采用现有的相关匹配定位算法会消耗大量的计算时间，同时并不能得到很好的识别结果。

发明内容

针对现有车标识别技术消耗时间长和准确率不高等问题，本发明的目的提供一种高效、高精度的车标定位技术，有效解决现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种车标定位装置，所述定位装置包括用于采集车头视频图像的视频采集模块，其还包括车牌定位模块、车标定位模块以及输出模块，所述车牌定位模块与视频采集模块数据相接，根据视频采集模块采集的车头视频图像定位车牌；所述车标定位模块与车牌定位模块数据相接，首先根据车牌定位模块进行车牌定位的结果，对车标进行初定位，再对初定定位结果通过模板匹配和边缘检测的方法进行精确定位车标；所述输出模块与车标定位模块和视频采集模块数据相接，显示车标定位模块的定位结果和视频采集模块采集的视频数据。

在车标定位装置的优选方案中，所述车标定位模块包括初步定位模块、左右边界精确定位模块和上下边界精确定位模块，所述初步定位模块在车牌定位模块进行车牌定位的结果上，根据车标与车牌的位置关系对车标区域进行初步定位；所述左右边界精确定位模块与初步定位模块数据相接，对初步定位模块初步定位的车标区域的左边界和右边界进行精确定位；所述上下边界精确定位模块与左右边界精确定位模块数据相接，对左、右边界精确定位的车标区域的上边界和下边界进行精确定位。

进一步的，所述视频采集模块采用单目摄像头采集车头视频。

在上述车标定位装置的基础上，本发明还提供一种车标定位方法，所述定位方法包括如下步骤：

（1）通过采集到的车头视频图像对车牌定位；

（2）根据定位的车牌位置对车标位置进行初定位，得到初定位的车标区域；

（3）对初定位的车标区域的左右边界和上下边界进行精确定位，实现车标的精确定位；

（4）输出精准定位的车标图。

在定位方法的优选方案中，所述步骤（2）中取定位出的车牌位置的左边界和右边界分别为初定位车标区域的左边界和右边界，再取车牌位置的上边界为初定位车标区域的下边界，取离车牌位置上边界距离为3倍车牌高度为初定位车标区域的上边界。

进一步的，所述步骤（3）通过如下步骤进行精确定位：

（31）通过模板匹配和边缘检测精确定位车标区域的左边界和右边界；

（32）对确定左、右边界的车标区域图像分别进行水平差分和垂直差分，根据差分结果获得边缘图像，对得到的边缘图像进行水平方向投影，求出连通像素区域，由此精确定位车标区域的上边界和下边界。

再进一步的，所述步骤（31）中在初步定位的车标区域图像上截取宽度为其宽度的1/15，高度不变的矩形当作模板，然后在初步定位的车标区域图像上进行由左向右和由右向左的平移，每平移一次做一次相关匹配系数运算，分别将由左向右平移过程中和由右向左平移过程中计算出的相关匹配系数第一个小于总的相关匹配系数的均值的位置当作车标左边界和右边界。

再进一步的，所述步骤（32）中确定左、右边界的车标区域图像分别进行水平差分和垂直差分时，定义差分结果像素差大于12个像素则为边缘，得到的边缘图像；接着，对边缘图像进行水平方向直方图累加，求出各连通的直方图区域，计算各自的像素总数，取像素总数最多的区域为车标区域。