檢測交通燈點亮狀態(tài)的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理技術(shù)領域，特別涉及一種檢測交通燈點亮狀態(tài)的方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能交通系統(tǒng)中的監(jiān)控相機通常架設在道路、建筑物等出入口，對來往車輛及周 邊情況進行圖像采集；以便智能交通系統(tǒng)依據(jù)上述圖像采集信息對車輛進行過往記錄、流 量統(tǒng)計、車速測量、闖紅燈取證等。
[0003] 智能交通系統(tǒng)的電子警察設備利用上述圖像采集信息進行闖紅燈取證的過程中， 對于路段僅設置有基本單燈的情況，即，該基本單燈點亮時只呈現(xiàn)一種顏色，比如紅色或者 綠色，當該基本單燈點亮時，維持一種交通秩序；當該基本單燈熄滅時，維持另一種交通秩 序；電子警察設備首先判斷基本單燈的點亮狀態(tài)，然后根據(jù)采集到的車輛信息和基本單燈 的點亮狀態(tài)，判斷車輛是否有闖紅燈的情況。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)判斷基本單燈的點亮狀態(tài)的方法為：獲取基本單燈的原始采集圖像對應 的YUV圖像；計算每一幀圖像的平均亮度值；根據(jù)經(jīng)驗設置一個固定亮度閾值，將每一幀圖 像的平均亮度值與該固定亮度閾值進行比較，從而判斷基本單燈的點亮狀態(tài)。然而，由于在 判斷基本單燈點亮或熄滅時沒有準確的參照對象，當基本單燈的圖像亮度受光照條件、天 氣、相機功能等外界因素的影響，比如，由于陽光照射基本單燈，使得熄滅的基本單燈亮度 偏高的情況，采用現(xiàn)有檢測方法很可能會誤檢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種檢測交通燈點亮狀態(tài)的方法和裝置，準確計算判斷交 通燈點亮狀態(tài)的亮度閾值，降低對行使車輛闖紅燈行為的誤檢率。
[0006] -方面，本發(fā)明實施例提供了一種檢測交通燈點亮狀態(tài)的方法，所述方法包括：
[0007] 獲取基本單燈的目標狀態(tài)圖像集合，所述目標狀態(tài)圖像集合同時包含亮燈圖像和 滅燈圖像；
[0008] 按照預置算法動態(tài)計算目標亮度閾值；
[0009] 根據(jù)所述目標亮度閾值檢測所述基本單燈的點亮狀態(tài)。
[0010] 可選地，所述獲取基本單燈的目標狀態(tài)圖像集合，包括：
[0011] 按照預設時間間隔h將預設記錄時間對應的狀態(tài)圖像集合進行分組，獲得s個亮 度數(shù)據(jù)分組；
[0012] 計算當前記錄時間對應的方差均值W115和均值方差^ ,其中，所述方差均值W115為 每組亮度數(shù)據(jù)方差的平均值；所述均值方差用"為每組亮度數(shù)據(jù)平均值的方差；
[0013] 計算前一個記錄時間對應的方差均值W1151和均值方差Ifr 1;
[0014] 比較所述當前記錄時間和前一個記錄時間對應的方差均值和均值方差，若滿足第 一預置條件，則判定所述當前記錄時間獲取的狀態(tài)圖像集合為所述目標狀態(tài)圖像集合，所 述第一預置條件為：汗了 ，且，^ < ^T1，其中，p表示記錄狀態(tài)圖像集合的次數(shù)。
[0015] 可選地，計算狀態(tài)圖像集合的方差均值，包括：
[0016] 根據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)分組，按照以下公式計算第一均值U,，所述第一均值U,為每組 亮度數(shù)據(jù)的平均值：
[0018] 其中，L1表示幀標識為i的一幀圖像的平均亮度值；j表示分組序號，j e (1，S); η表示每組亮度數(shù)據(jù)的個數(shù)，n = f*h，其中，f表示幀率，h表示分組時間間隔；
[0019] 根據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)分組和所述第一均值U,，按照以下公式計算第一方差V,，所述 第一方差V,為每組亮度數(shù)據(jù)的方差：
[0021] 根據(jù)所述第一方差V,采用以下公式，計算一個狀態(tài)圖像集合的方差均值W 1:
[0023] 計算狀態(tài)圖像集合的均值方差，包括：
[0024] 根據(jù)所述第一均值U,，采用以下公式計算第二均值U，其中，所述第二均值U為所 述s組亮度數(shù)據(jù)的平均值：
[0026] 根據(jù)所述第二均值U和所述第一均值U,，采用以下公式計算均值方差W2，所述均值 方差W2為所述第一均值U ,的方差：
[0028] 可選地，所述按照預置算法動態(tài)計算目標亮度閾值，包括：
[0029] 將所述目標狀態(tài)圖像集合對應的亮度數(shù)據(jù)按照大小進行排序，獲取最大均值U_ 和最小均值u_;
[0030] 根據(jù)所述最大均值Unax和所述最小均值U _確定初始亮度閾值；
[0031] 根據(jù)所述初始亮度閾值初步確定所述目標狀態(tài)圖像集合中的亮燈圖像和滅燈圖 像；
[0032] 根據(jù)初步確定的亮燈圖像和滅燈圖像的平均亮度數(shù)據(jù)，開始計算迭代亮度閾值 Tk;
[0033] 根據(jù)所述迭代亮度閾值Tk進一步確定亮燈圖像和滅燈圖像，并根據(jù)所述亮燈圖像 和滅燈圖像的平均亮度數(shù)據(jù)，迭代計算所述迭代亮度閾值；
[0034] 判斷當前迭代亮度閾值或所述當前迭代亮度閾值對應的迭代計算次數(shù)是否滿足 第二預置條件，若否，返回上一步，繼續(xù)迭代計算所述迭代亮度閾值；其中，所述第二預置條 件為：相鄰兩次的迭代亮度閾值之差的絕對值小于第二預設閾值，或者，當前迭代亮度閾值 對應的迭代計算次數(shù)大于等于第三預設閾值；
[0035] 若所述當前迭代亮度閾值或所述當前迭代亮度閾值對應的迭代計算次數(shù)滿足所 述第二預置條件，則將所述當前迭代亮度閾值確定為所述目標亮度閾值。
[0036] 可選地，所述檢測交通燈點亮狀態(tài)的方法還包括：
[0037] 確定所述目標迭代亮度閾值的計算時間；
[0038] 將所述計算時間與預設時間閾值作比較；
[0039] 若所述計算時間超過預設時間閾值，則重新采樣所述基本單燈的目標狀態(tài)圖像集 合并計算所述目標亮度閾值。
[0040] 對應的，提供了一種檢測交通燈點亮狀態(tài)的裝置，所述裝置包括：
[0041] 目標圖像獲取模塊，用于獲取基本單燈的目標狀態(tài)圖像集合，所述目標狀態(tài)圖像 集合同時包含亮燈圖像和滅燈圖像；
[0042] 閾值計算模塊，用于按照預置算法動態(tài)計算目標亮度閾值；
[0043] 檢測模塊，用于根據(jù)所述目標亮度閾值檢測所述基本單燈的點亮狀態(tài)。
[0044] 可選的，所述目標圖像獲取模塊包括：
[0045] 分組子模塊，用于按照預設時間間隔h將預設記錄時間對應的狀態(tài)圖像集合進行 分組，獲得s個亮度數(shù)據(jù)分組；
[0046] 第一計算子模塊，用于計算當前記錄時間對應的方差均值W115和均值方差If%其 中，所述方差均值W1P為每組亮度數(shù)據(jù)方差的平均值；所述均值方差IT為每組亮度數(shù)據(jù)平 均值的方差；
[0047] 第二計算子模塊，用于計算前一個記錄時間對應的方差均值W1151和均值方差 wrl ；
[0048] 第一判斷子模塊，用于比較所述當前記錄時間和前一記錄時間對應的方差均值和 均值方差，若滿足第一預置條件，則判斷所述當前記錄時間獲取的狀態(tài)圖像集合為目標狀 態(tài)圖像集合，所述第一預置條件為：哼 >部，且，柯《町―1，其中，P表示記錄狀態(tài)圖像集 合的次數(shù)。
[0049] 可選的，所述第一計算子模塊和第二計算子模塊均包括：用于計算方差均值的第 一計算單元和用于計算均值方差的第二計算單元；其中，所述第一計算單元包括：
[0050] 第一均值計算子單元，用于根據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)分組，按照以下公式計算第一均值 Uj，所述第一均值Uj為每組亮度數(shù)據(jù)的平均值：
[0052] 其中，L1表示幀標識為i的一幀圖像的平均亮度值；j表示分組序號，j e (1，s); η表示每組亮度數(shù)據(jù)的個數(shù)，n = f*h，其中，f表示幀率，h表示分組時間間隔；
[0053] 第一方差計算子單元，用于根據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)分組和所述第一均值U,，按照以下 公式計算第一方差V,，所述第一方差V,為每組亮度數(shù)據(jù)的方差：
[0055] 方差均值計算子單元，用于根據(jù)所述第一方差V,采用以下公式，計算一個狀態(tài)圖 像集合的方差均值W1:
[0057] 所述第二計算單元包括：
[0058] 第二均值計算子單元，用于根據(jù)所述第一均值U,，采用以下公式計算第二均值U， 其中，所述第二均值U為所述s組亮度數(shù)據(jù)的平均值：
[0060] 均值方差計算子單元，用于根據(jù)所述第二均值U和所述第一均值％，采用以下公式 計算均值方差W2，所述均值方差W2為所述第一均值U ,的方差：
[0062] 可選的，所述閾值計算模塊包括：
[0063] 極值確定子模塊，用于將所述目標狀態(tài)圖像集合對應的亮度數(shù)據(jù)按照大小進行排 序，獲取最大均值Uniax和最小均值U
[0064] 初始閾值確定子模塊，用于根據(jù)所述最大均值Umax和所述最小均值U min確定初始 亮度閾值；
[0065] 狀態(tài)區(qū)分子模塊，用于根據(jù)所述初始亮度閾值初步確定所述目標狀態(tài)圖像集合中 的亮燈圖像和滅燈圖像；
[0066] 開始迭代計算子模塊，用于根據(jù)初步確定的亮燈圖像和滅燈圖像的平均亮度數(shù) 據(jù)，開始計算迭代亮度閾值Tk;
[0067] 迭代運算子模塊，用于根據(jù)所述迭代亮度閾值1\進一步確定亮燈圖像和滅燈圖 像，并根據(jù)所述亮燈圖像和滅燈圖像的平均亮度數(shù)據(jù)，迭代計算所述迭代亮度閾值；
[0068] 判斷子模塊，用于判斷當前迭代亮度閾值或所述當前迭代亮度閾值對應的迭代計 算次數(shù)是否滿足第二預置條件，若否，返回所述迭代運算子模塊，繼續(xù)迭代計算所述迭代亮 度閾值；其中，所述第二預置條件為：相鄰兩次的迭代亮度閾值之差的絕對值小于第二預 設閾值，或者，當前迭代亮度閾值對應的迭代計算次數(shù)大于等于第三預設閾值；
[0069]目標閾值確定子模塊，用于在所述當前迭代亮度閾值或所述當前迭代亮度閾值對 應的迭代計算次數(shù)滿足所述第二預置條件的情況下，將所述當前迭代亮度閾值確定為所述 目標亮度閾值。
[0070] 可選的，所述檢測交通燈點亮狀態(tài)的裝置還包括：
[0071] 計算時間確定模塊，用于確定所述目標迭代亮度閾值的計算時間；