本申请涉及灯具检测领域,尤其涉及一种基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法。
背景技术:
1、前照灯作为汽车必不可少的照明设备,是保证汽车夜间或能见度较低的情况下安全行驶的主要装置之一。作为承担夜间行车安全主要技术的前照灯,其出厂检测一直是汽车出厂检测的一个重要环节。而汽车前照近光灯是前照灯的一种,因此汽车前照近光灯的检测也十分重要。汽车前照近光灯的检测主要是对近光特征点和明暗截止线进行检测,特征点作为前照近光灯光型的主要特征,是近光灯照射方向检测中参照的主要特征。
2、现有的特征点检测方法可以分为光学仪器照准方法和图像处理技术方法。光学仪器照准方法依据水平明暗截止线与斜方向明暗截止线之间的固定角度,确定特征点位置,但必须要求车辆与采集图像设备垂直,确保近光灯光形不会发生明显形变。
3、图像处理技术的特征点检测算法,通常依据图像上各点的梯度值,获得明暗截止线上的点,进行水平扫描点数最多的行作为水平明暗截止线的位置,与水平线成角 15°的方向点数最多的作为斜方向明暗截止线位置,进而获得特征点位置,此方法对近光灯光形分布要求过高,导致算法的适应性差。也存在一种对车灯图像进行边缘检测的特征点检测算法,该方法获得明暗截止线位置,对获得的边缘信息依据梯度变化程度不同,对每段梯度变化范围运用霍夫变换拟合明暗截止线,检测特征点位置。这种采用边缘检测的方式无疑丢失了车灯明暗截止线上的大量信息,降低特征点检测的准确性。因此,现有基于图像处理的检测方法,在对光形分布的高要求下,却没有充分利用近光灯光型特性,导致特征点检测算法抗外界干扰能力较弱。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是:现有基于图像处理的检测方法,在对光形分布的高要求下,却没有充分利用近光灯光型特性,导致特征点检测算法抗外界干扰能力较弱。
2、为此,本发明提供一种基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法。
3、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
4、一种基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,包括以下步骤,
5、步骤一,对输入的近光光型图初始图像i1进行预处理;
6、步骤二,对预处理后的图像i4逐行逐列进行像素值比对,寻找像素点像素值突变的点,形成点列t1;
7、步骤三,对点列t1进行平滑滤波、降噪处理;
8、步骤四,通过算子f、点列t1和图像i4,求得数列t2,数列t2的极值所在点即为近光光型的特征点和角点。
9、进一步的,所述步骤一中,先对近光光型图初始图像i1进行平滑滤波处理得到图像i2,再对图像i2进行开运算平滑处理图像边缘轮廓线得到图像i3,最后对图像i3进行二值化处理得到图像i4。
10、进一步的,所述平滑滤波处理采用侧窗均值滤波或侧窗高斯滤波。
11、进一步的,得到图像i2后,对图像i2进行目标区域提取得到图像i2’,对图像i2’进行开运算平滑处理图像边缘轮廓线得到图像i3。
12、进一步的,在步骤二中,当完成预处理的图像的一列中检测到点位像素值第一次等于图像i4的高像素值时,则判定该点满足条件,该列停止比对,继续对下列进行比对,直到遍历所有列,所有满足比对条件的点形成点列t1。
13、进一步的,所述步骤四中f算子为大小为m*m的矩阵,m为大于1的奇数,f中的元素fij为:,其中,a为控制参数;当a=1时,为m*m的全1矩阵f1算子;dij为f算子中元素离f算子中心点的切雪比夫距离,即,其中,为f中心元素,存在,,为上取整操作。
14、进一步的,所述控制参数a满足,0.85<a≤1。
15、进一步的,所述步骤四具体包括以下步骤:
16、s4.1,定义,为下取整,,创建空白数列t2,取运算步长为1;点列t1中的第t个点为矩阵中心点,在图像i4中取m*m的方阵,再将此矩阵与算子f进行矩阵内积运算,得到的数值;
17、s4.2,在图像i4中取m*m的方阵,再将此矩阵与算子f进行矩阵内积运算,得到的数值存入数列t2;
18、s4.3,重复步骤s4.1和s4.2,迭代自增t,取,,判断是否满足:,其中,l0为点列t1的长度,即其中点的个数;如果不满足则返回s4.2继续计算,如果满足则停止循环,进入s4.4;
19、s4.4,对数列t2进行极值点检测,则可以得到近光特征点。
20、进一步的,所述步骤四具体包括以下步骤:
21、s4.1,取运算步长,,以点列t1中的第点为矩阵中心点,在图像i4中取m*m的方阵,再将此矩阵与算子f进行矩阵内积运算,得到的数值;
22、s4.2,取,,创建空白数列t2;
23、s4.3,以点列t1中的第点为矩阵中心点,在图像i4中取m*m的方阵,再将此矩阵与算子f进行矩阵内积运算,得到数值;
24、s4.4,定义,判断是否满足,b为灵敏度参数,如果满足,则在数列t2中增加l+1个数值,跳转至s4.8步骤,如果不满足,则进入s4.5;
25、s4.5,定义,;
26、s4.6,以点列t1中的第点为矩阵中心点,在图像i4中取m*m的方阵,再将此矩阵与算子f进行矩阵内积运算,得到数值,并存入数列t2;
27、s4.7,,判断是否满足:,如果不满足,则跳转至s4.6,如果满足,则将存入数列t2;
28、s4.8,取,判断是否满足:,如果不满足则返回s4.3继续计算,如果满足则停止循环;l0为点列t1的长度,即其中点的个数;
29、s4.9,对数列t2进行极值点检测,则可以得到近光特征点。
30、本发明的有益效果是,本发明提出的一种基于交叠面积变化的近光光型特征点检测算法,可应用于近光光型的特征点、角点及明暗截止线的检测。同时,与现有的角点检测算法相比,本发明通过采用侧窗均值滤波或侧窗高斯滤波,并对图像进行开运算实现对图像的平滑处理,提高图像检测的抗干扰能力。本发明通过采用加权的方法处理明暗截止线,使用f算子来进行角点检测,从而提高明暗截止线角点检测的精度。本发明通过对算法中交叠面积的计算作出改进,将正方形中心沿明暗截止线以运算步长l移动的方式,进一步提高算法的实时性,提升运算速度。综上,本发明在汽车灯具的光学检测领域有很好的实用价值。
1.一种基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,所述步骤一中,先对近光光型图初始图像i1进行平滑滤波处理得到图像i2,再对图像i2进行开运算平滑处理图像边缘轮廓线得到图像i3,最后对图像i3进行二值化处理得到图像i4。
3.根据权利要求2所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,所述平滑滤波处理采用侧窗均值滤波或侧窗高斯滤波。
4.根据权利要求2所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,得到图像i2后,对图像i2进行目标区域提取得到图像i2’,对图像i2’进行开运算平滑处理图像边缘轮廓线得到图像i3。
5.根据权利要求1所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,在步骤二中,当完成预处理的图像的一列中检测到点位像素值第一次等于图像i4的高像素值时,则判定该点满足条件,该列停止比对,继续对下列进行比对,直到遍历所有列,所有满足比对条件的点形成点列t1。
6.根据权利要求5所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,所述步骤四中f算子为大小为m*m的矩阵,m为大于1的奇数,f中的元素fij为:,其中,a为控制参数;当a=1时,为m*m的全1矩阵f1算子;dij为f算子中元素离f算子中心点的切雪比夫距离,即,其中,为f中心元素,存在,,为上取整操作。
7.根据权利要求6所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,所述控制参数a满足,0.85<a≤1。
8.根据权利要求1所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,所述步骤四具体包括以下步骤:
9.根据权利要求1所述的基于交叠面积变化的汽车近光光型特征点的检测方法,其特征在于,所述步骤四具体包括以下步骤: