CN108417043B - 一种远光灯持续开起的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种远光灯持续开起的检测方法，包括以下步骤：步骤1、设置置信虚拟检测区域步骤2、判断灯光炫目程度步骤3、判断炫目程度的变化规律是否符合远近光灯的明暗分界线的特征3.1目标跟踪3.2跟踪链灯光变化规律3.3判断是否持续开起本发明的有益效果：该方法适用于交通监控相机拍摄到的视频中存在诸多干扰的复杂环境，步骤简单，便于实施，计算量小，结果准确性高，给出的结果能够对持续开起的远光灯进行高效检测。

Description

一种远光灯持续开起的检测方法
技术领域
本发明涉及智能交通监控***的视频处理技术领域，尤其涉及一种夜间车辆行驶背景下的远光灯持续开起的检测方法。
背景技术
汽车前照灯分为近光模式和远光模式两种情况，远光灯就是其中的远光模式。近光灯照的近，而远光灯照的远。根据交通法规，汽车远光灯的使用是有明确规定的。因为，远光灯在使用正确的时候可以为驾驶带来方便和安全，但是如果使用不正确也会带来极大的安全隐患。在智能交通监控***中，对于夜间远近光灯的自动检测识别，在外部因素干扰较少，车灯纹理清楚时，远光灯检测的误检率不高。但是，当车况情况复杂，环境恶劣等外部因素形成巨大干扰时，以及车辆自身灯光纹理不够清晰时，在***对远光灯进行检测时会造成较大的误检，即会把近光灯误检成远光灯，这将极大降低远光灯检测的正确率。为此，本发明提出了一种夜间行驶车辆的远光灯持续开起的检测方法，此方法高效简明。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种远光灯持续开起的检测方法，旨在解决现有技术中由于在视频监控画面中夜间行驶车辆远光灯检测时，因车况情况复杂，造成监控画面信息量大，冗余信息多，道路积水环境情况复杂，造成监控画面出现严重反光，对远光灯检测造成严重的干扰的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种远光灯持续开起的检测方法，包括以下步骤：
步骤1、设置置信虚拟检测区域
为了保证所检测到的灯光大小合适，跟踪稳定，及排除不必要的干扰，在道路区域adeh内设定置信虚拟检测线cf和bg，即只检测车辆行驶到置信虚拟检测区域bcfg的车灯开启情况；
步骤2、判断灯光炫目程度
根据前照灯的设计原理，设定明暗分界线L：
即当开启远光灯的机动车没有到达明暗分界线L时，监拍摄像头可以接收到发射出的灯光，采集到的灯光是炫目的光斑；
当机动车行驶过明暗分界线L时，监拍摄像头则接收不到远光灯发射出的灯光，仅仅只有反射光部分，采集到的灯光呈不炫目的光斑；
当开启近光灯的机动车在行驶到明暗分界线L的前后，均不可能有照射光进入摄像头，采集到的车灯在整个行驶过程中均为不不炫目的光斑；
通过判断炫目程度的大小，具体判断是否是远光灯的方法如下：
对于车灯图像的灰度图，高阈值th1时会对应一个车灯面积S1，低阈值th2时会对应一个车灯面积S2，根据公式1中的比值K的大小可以判断该车灯的炫目程度：
Figure GDA0002496342860000021
Figure GDA0002496342860000022
阈值th为判断炫目的阈值，认为当K大于th时车灯炫目，小于th时车灯不炫目；阈值th是经验值，根据实际环境在0.5至1.5之间调整；
步骤3、判断炫目程度的变化规律是否符合远近光灯的明暗分界线的特征
3.1目标跟踪
当机动车的前照灯进入cf置信检测线时，将对该机动车的车灯进行逐视频帧的连续跟踪，直到该机动车的前照灯走出置信检测线bg；
3.2跟踪链灯光变化规律
在跟踪过程中，同时对该车灯进行炫目程度K的计算，以用于在跟踪结束时统计跟踪链灯光变化规律；对于一条完整的远光灯跟踪链的变化规律，通常是在明暗分界线L之前为K大于阈值th,明暗分界线L之后为K小于阈值th；
3.3判断是否持续开起
在实际判断远光灯是否持续开起时，根据一定的比例来确定，即认为在明暗分界线L之前有超过n％的总视频帧中该车灯的K大于阈值th,在明暗分界线L之后有超过m％的总视频帧中该车灯的K小于阈值th,所述总视频帧数至少达到交规认定持续开启远光灯的秒数与拍摄帧率的乘积；如果满足此变化规律认为该车灯持续开起远光灯；同样，如果车灯变化不满足上述规律则认为不是远光灯持续开起；此外，如果车灯炫目程度变化没有明暗变化过程则也认为不是远光灯持续开起。
作为优选，所述步骤3的3.3中，n取90，m取95。
本发明的有益效果：该方法适用于交通监控相机拍摄到的视频中存在诸多干扰的复杂环境，步骤简单，便于实施，计算量小，结果准确性高，给出的结果能够对持续开起的远光灯进行高效检测。
附图说明
图1是在道路上设置的置信虚拟检测线。
图2是明暗分界线示意图。
图3是车灯灰度光斑面积在高低阈值时的示意图。
图4是机动车远光灯持续开起的炫目程度变化规律图。
具体实施方式
一种远光灯持续开起的检测方法，包括以下步骤：
步骤1、设置置信虚拟检测区域
实施远光灯持续开起检测的第一步就是设定置信虚拟检测线，如图1所示。为了保证所检测到的灯光大小合适，跟踪稳定，及排除不必要的干扰，本方法采用设定置信虚拟检测线的方法；图1中adeh为道路区域，机动车按照箭头方向行驶，cf和bg就是设定的置信虚拟检测线，即只检测车辆行驶到置信虚拟检测区域bcfg的车灯开启情况；
步骤2、判断灯光炫目程度
根据前照灯的设计原理，图2中直线L为明暗分界线示意位置(也对应图1中的直线L)，当开启远光灯的机动车(图中1号和2号位置)没有到达明暗分界线L时，监拍摄像头可以接收到发射出的灯光，因而采集到的灯光是炫目的光斑；当机动车(图中3号位置上)行驶过明暗分界线L时，监拍摄像头则接收不到远光灯发射出的灯光，仅仅只有反射光部分，因此采集到的灯光呈不炫目的光斑；当开启近光灯的机动车在行驶到明暗分界线L的前后，均不可能有照射光进入摄像头，因此采集到的车灯在整个行驶过程中均为不不炫目的光斑；
所以通过判断炫目程度的大小，可以判定该帧图中的车灯是否是远光灯；具体判断方法如下：
对于车灯图像的灰度图，高阈值th1时会对应一个车灯面积S1(图3的内圆O1)，低阈值th2时会对应一个车灯面积S2(图3的外圆O2)，所以根据公式1中的比值K的大小可以判断该车灯的炫目程度；
Figure GDA0002496342860000041
Figure GDA0002496342860000042
阈值th为判断炫目的阈值，认为当K大于th时车灯炫目，小于th时车灯不炫目。阈值th是经验值，根据实际环境在0.5至1.5之间调整；
步骤3、判断炫目程度的变化规律是否符合远近光灯的明暗分界线的特征
3.1目标跟踪
当机动车的前照灯进入cf置信检测线时，将对该机动车的车灯进行逐视频帧的连续跟踪，直到该机动车的前照灯走出置信检测线bg；
3.2跟踪链灯光变化规律
在跟踪过程中，同时对该车灯进行炫目程度K的计算，以用于在跟踪结束时统计跟踪链灯光变化规律。对于一条完整的远光灯跟踪链的变化规律，通常是在明暗分界线L之前为K大于阈值th,明暗分界线L之后为K小于阈值th。
3.3判断是否持续开起
在实际判断远光灯是否持续开起时，根据一定的比例来确定，认为在明暗分界线L之前有超过90％的总视频帧中该车灯的K大于阈值th,在明暗分界线L之后有超过95％的总视频帧中该车灯的K小于阈值th,所述总视频帧数至少达到交规认定持续开启远光灯的秒数与拍摄帧率的乘积；如果满足此变化规律认为该车灯持续开起远光灯；远光灯持续开起的炫目程度变化规律如图4所示。
同样，如果车灯变化不满足上述规律则认为不是远光灯持续开起；此外，如果车灯炫目程度变化没有明暗变化过程则也认为不是远光灯持续开起。
此发明，可以较好的检测出持续开起的远光灯，检测算法简单，高效，计算量小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种远光灯持续开起的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设置置信虚拟检测区域
为了保证所检测到的灯光大小合适，跟踪稳定，及排除不必要的干扰，在道路区域adeh内设定置信虚拟检测线cf和bg，即只检测车辆行驶到置信虚拟检测区域bcfg的车灯开启情况；
步骤2、判断灯光炫目程度
根据前照灯的设计原理，设定明暗分界线L：
即当开启远光灯的机动车没有到达明暗分界线L时，监拍摄像头可以接收到发射出的灯光，采集到的灯光是炫目的光斑；
当机动车行驶过明暗分界线L时，监拍摄像头则接收不到远光灯发射出的灯光，仅仅只有反射光部分，采集到的灯光呈不炫目的光斑；
当开启近光灯的机动车在行驶到明暗分界线L的前后，均不可能有照射光进入摄像头，采集到的车灯在整个行驶过程中均为不不炫目的光斑；
通过判断炫目程度的大小，具体判断是否是远光灯的方法如下：
对于车灯图像的灰度图，高阈值th1时会对应一个车灯面积S1，低阈值th2时会对应一个车灯面积S2，根据公式1中的比值K的大小可以判断该车灯的炫目程度：
Figure FDA0002496342850000011
Figure FDA0002496342850000012
阈值th为判断炫目的阈值，认为当K大于th时车灯炫目，小于th时车灯不炫目；阈值th是经验值，根据实际环境在0.5至1.5之间调整；
步骤3、判断炫目程度的变化规律是否符合远近光灯的明暗分界线的特征
3.1目标跟踪
当机动车的前照灯进入cf置信检测线时，将对该机动车的车灯进行逐视频帧的连续跟踪，直到该机动车的前照灯走出置信检测线bg；
3.2跟踪链灯光变化规律
在跟踪过程中，同时对该车灯进行炫目程度K的计算，以用于在跟踪结束时统计跟踪链灯光变化规律；对于一条完整的远光灯跟踪链的变化规律，通常是在明暗分界线L之前为K大于阈值th,明暗分界线L之后为K小于阈值th；
3.3判断是否持续开起
在实际判断远光灯是否持续开起时，根据一定的比例来确定，即认为在明暗分界线L之前有超过n％的总视频帧中该车灯的K大于阈值th,在明暗分界线L之后有超过m％的总视频帧中该车灯的K小于阈值th,所述总视频帧数至少达到交规认定持续开启远光灯的秒数与拍摄帧率的乘积；如果满足此变化规律认为该车灯持续开起远光灯；
同样，如果车灯变化不满足上述规律则认为不是远光灯持续开起；此外，如果车灯炫目程度变化没有明暗变化过程则也认为不是远光灯持续开起。
2.根据权利要求1所述一种远光灯持续开起的检测方法，其特征在于，所述步骤3的3.3中，n取90，m取95。
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