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車身顏色識別算法

信息來源:    時間:2018/03/07

 

       車身顏色識別是車輛識別系統中不可缺少的輔助手段,在各個交通部門都起著相關作用。但是,目前的人們對車身顏色的認識還只是很粗淺的階段,還有很多關鍵問題沒有得到解決。本文對車身顏色怎樣識別做出了簡要分析,也對各類顏色空間進行整理,通過特殊的顏色空間合并與分解研究出光照和樣本分布不均對車身顏色識別的影響,并且成功實現了利用支持向量機對車身顏色的分類。希望此后更多的相關研究者對車身顏色識別方法進行研究,對道路交通有更有實際意義的幫助。
1.1顏色的表示 
    能夠正確的對車輛顏色進行表示,是對車輛顏色的識別上有著很大的意義。顏色的表示被分成線性色彩空間以及非線性色彩空間兩種。
1.1.1線性色彩空間
      以線性顏色命名的系統指的是通過制定原色或者通過制定顏色匹配函數的實現進行的系統。國際照明委員會CIE對許多不同的車身顏色識別系統實現了統一標準化,面對這一為題,是許多人口眾多的國家統一面對的問題。XYZ顏色空間是目前國際上最流行的色彩空間標準。針對線性色彩空間,研究開發出了一種能夠允許以許多的有效圖形學方法來進行構造設計。
1.1.2非線性顏色空間
      線性空間的顏色坐標不是重要編碼屬性,在常用語言和實際應用當中線性空間是非常重要的顏色屬性。顏色空間最重要的就是顏色的屬性。色調、飽和度和亮度這三要素是顏色的三種屬性。色調是用來區分顏色的不同種類,是從一種色調過渡到另一種色調。飽和度是一種顏色,比如說天藍過渡到紫色,馬上就要過渡到紅色的過程叫做飽和度,由深入淺的色彩性質的改變,而亮度就表示同一種顏色,比如從黑過渡到白的顏色性質的改變。所以,我們可以通過確定一種顏色是不是在特定的區域內所對外界表現出來的色彩明暗趨向。
1.2車身顏色識別原理
      以車身圖像前臉區域的主流顏色作為代表顏色。前臉位于車牌上方6-8倍車牌高度的范圍,寬度是車牌2-4倍;由于車牌與前臉之間通常還有夾著一個散熱網柵和前燈,因此前臉的區域大致估計如下:
車牌中心位置Ox0,y0),粗定位車牌寬度w0,高度h0; 則前臉高度h1=2.5h0, 散熱網柵高度=3.5h0,則提取前臉局部區域R,中心坐標(x1,y1)
x1=x0, xL=x0-0.5w0, xR=x0+0.5w0; 
y1=y0+6h0ytop=y0+1.25h0, ybottom=y0-1.25h0
區域RRGB圖轉換到HSI空間,求72級直方圖,作為前臉的顏色特征。
1.3顏色識別的過程 
      顏色識別的樣本一般來自于室外高清監控視頻中,采取的所有圖片都是在正常的光照條件下獲取的,顏色的所有種類都是在正常人的人眼中可以分辨的出來的,只有在強烈的太陽光的自然外力下拍攝出來的照片會造成顏色變形,其它情況下采取的照片樣本多是正常的。車輛顏色識別顏色特征有其固定的提取流程,第一步是要在車輛引擎蓋的上方按照一定的比例去選取車臉區域作為車輛顏色特征的提取該車顏色識別區域。特定的區域由RGB空間分別轉換到HISLab顏色空間,在每個顏色空間中對每個顏色分量都取平均值,最后提取特征值進行分類,其分類的步驟程序如下面幾步: 
      1.每個顏色有不同的歸類,比如拿藍色來說,樣本空間的分解和分類都在Lab中進行的。如果按照常規的顏色方法,分類起來是極復雜極難的,在Lab空間當中通過顯示的值對藍色和其它顏色一起進行分類識別,也可能把其它顏色與藍色對比混淆,在HIS的空間當中利用支持向量機對藍色同其它的顏色進行混合色分類,這樣就能夠把藍色從中分辨出來了。 
      2.可以通過HISLab空間對容易出現錯誤的顏色進行分類,構建出兩個分類儀器來用于對某一種顏色同其它顏色的顏色區分于識別,這樣可以識別一部分的顏色。 
      3.Lab的空間當中建設出一種分類儀器,這樣可以通過該儀器識別和確認出顏色來。 
      4.以此類推,采用這種方式分別將顏色進行分類識別。

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