車身顏色識(shí)別方法研究
【摘要】車身顏色的識(shí)別是車輛識(shí)別系統(tǒng)中的一個(gè)重要的輔助手段。車身顏色識(shí)別分別在交通調(diào)查和交通管理方面也起著重要的作用。在目前的城市道路中,車身的顏色識(shí)別受外界影響很大,就噪音和環(huán)境光照而言,就已經(jīng)給車身顏色識(shí)別的精度造成極嚴(yán)重的影響,導(dǎo)致不能夠識(shí)別出車身的顏色。
【關(guān)鍵詞】顏色表示;支持向量機(jī);車身顏色識(shí)別方法
目前的我國(guó)都采用的是智能交通系統(tǒng),伴隨著我國(guó)道路上越來(lái)越多的車輛,道路的交通問(wèn)題也變得日益復(fù)雜和嚴(yán)峻了起來(lái)?,F(xiàn)存在的車輛問(wèn)題有車輛的套牌和一車多牌的現(xiàn)象,這樣一來(lái),想要識(shí)別車牌就顯得無(wú)力。因此僅僅靠著對(duì)車牌的識(shí)別來(lái)管理車輛的交通情況已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的交通現(xiàn)狀了。汽車的顏色信息才更能夠起到人們的興趣,以此去彌補(bǔ)汽車車牌識(shí)別的遺憾,進(jìn)而提升道路智能化的交通系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,也能夠方便道路交通管理。
一、?顏色的表示
能夠正確的對(duì)車輛顏色進(jìn)行表示,是對(duì)車輛顏色的識(shí)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、?線性色彩空間
以線性顏色命名的系統(tǒng)指的是通過(guò)制定原色或者通過(guò)制定顏色匹配函數(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行的系統(tǒng)。國(guó)際照明委員會(huì)CIE對(duì)許多不同的車身顏色識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化,面對(duì)這一為題,是許多人口眾多的國(guó)家統(tǒng)一面對(duì)的問(wèn)題。XYZ顏色空間是目前國(guó)際上最流行的色彩空間標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)線性色彩空間,研究開(kāi)發(fā)出了一種能夠允許以許多的有效圖形學(xué)方法來(lái)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)在三維空間中實(shí)現(xiàn)還存在一定的難度,還需要進(jìn)一步的研究和實(shí)驗(yàn)。
2、?非線性顏色空間
線性空間的顏色坐標(biāo)不是重要編碼屬性,在常用語(yǔ)言和實(shí)際應(yīng)用當(dāng)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(diào)、飽和度和亮度這三要素是顏色的三種屬性。色調(diào)是用來(lái)區(qū)分顏色的不同種類,是從一種色調(diào)過(guò)渡到另一種色調(diào)。飽和度是一種顏色,比如說(shuō)天藍(lán)過(guò)渡到紫色,馬上就要過(guò)渡到紅色的過(guò)程叫做飽和度,由深入淺的色彩性質(zhì)的改變,而亮度就表示同一種顏色,比如從黑過(guò)渡到白的顏色性質(zhì)的改變。所以,我們可以通過(guò)確定一種顏色是不是在特定的區(qū)域內(nèi)所對(duì)外界表現(xiàn)出來(lái)的色彩明暗趨向。
二、?顏色識(shí)別的過(guò)程
顏色識(shí)別的樣本一般來(lái)自于室外高清監(jiān)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(lái)的,只有在強(qiáng)烈的太陽(yáng)光的自然外力下拍攝出來(lái)的照片會(huì)造成顏色變形外,其它采取的照片樣本都是正常。車輛顏色識(shí)別顏色特征尤其固定的提取流程,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(qū)域作為車輛顏色特征的提取該車顏色識(shí)別區(qū)域。
特定的區(qū)域由RGB空間分別轉(zhuǎn)換到HIS和Lab顏色空間,在每個(gè)顏色空間中對(duì)每個(gè)顏色分量都取平均值,最后提取特征值進(jìn)行分類,其分類的步驟程序如下面幾步:
1)?每個(gè)顏色有不同的歸類,比如拿藍(lán)色來(lái)說(shuō),樣本空間的分解和分類都在Lab中進(jìn)行的。如果按照常規(guī)的顏色方法,分類起來(lái)是極復(fù)雜極難的,在Lab空間當(dāng)中通過(guò)顯示的值對(duì)藍(lán)色和其它顏色一起進(jìn)行分類識(shí)別,也可能把其它顏色與藍(lán)色對(duì)比混淆,在HIS的空間當(dāng)中利用支持向量的量機(jī)對(duì)藍(lán)色同其它的顏色進(jìn)行混合色分類,這樣就能夠把藍(lán)色從中分辨出來(lái)了。
2)?可以通過(guò)HIS和Lab空間對(duì)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的顏色進(jìn)行分類,可以構(gòu)建出兩個(gè)分類儀器來(lái)用于對(duì)某一種顏色同其它顏色的顏色區(qū)分于識(shí)別,可以通過(guò)這樣識(shí)別一部分的顏色。
3)?在Lab的空間當(dāng)中建設(shè)出一種分類儀器,這樣可以通過(guò)該儀器識(shí)別和確認(rèn)出顏色來(lái)。
4)?以此類推,采用這種方式分別將顏色進(jìn)行分類識(shí)別。
三、?彩色汽車圖像濾波
在實(shí)際的車身顏色識(shí)別當(dāng)中都會(huì)受到一定的噪聲干擾,最容易受到噪聲干擾的就是現(xiàn)在道路上越來(lái)越多的彩色汽車。噪聲會(huì)使清晰地圖像在干擾過(guò)后出現(xiàn)顏色的失真不清晰的情況,大大的影響到了照片的拍攝質(zhì)量,對(duì)于車身顏色識(shí)別的最終效果上有了極大的影響,這樣的車身識(shí)別方式會(huì)使識(shí)別出來(lái)的精度不高也會(huì)發(fā)生明顯的錯(cuò)誤。因?yàn)樵肼暤漠a(chǎn)生原因不同,噪音的種類也多種多樣,最常見(jiàn)的噪聲是脈沖噪聲,對(duì)圖像質(zhì)量影響最大,所以應(yīng)該采用彩色圖像濾波的方法過(guò)濾和去除汽車圖像中的脈沖現(xiàn)象,這種方法是汽車車身顏色識(shí)別中的最有幫助的處理方式。
近些年來(lái),彩色圖像濾波這一技術(shù)已經(jīng)廣泛被人們所熟知和加以運(yùn)用。運(yùn)用在數(shù)字圖像傳輸和視覺(jué)分析、自動(dòng)化圖像的理解等等方面。彩色圖像濾波能夠很有效的過(guò)濾掉噪聲,但是濾波后仍要保護(hù)到圖像的邊緣細(xì)節(jié),預(yù)防濾波的過(guò)程中所產(chǎn)生的顏色失真情況。
彩色圖像濾波可以采用標(biāo)量濾波和矢量濾波去濾除彩色圖像。傳統(tǒng)的標(biāo)量方法能夠使3個(gè)顏色通道都分別進(jìn)行濾波處理,然后再將濾波過(guò)濾后的3個(gè)分量重新進(jìn)行組合,這種方法并沒(méi)有充分的考慮到彩色圖像這三個(gè)顏色之間的分量有機(jī)的聯(lián)系,在合成出來(lái)的新圖像可能會(huì)沒(méi)有原圖像當(dāng)中的顏色。通過(guò)很多種渠道對(duì)顏色分量之間的聯(lián)系進(jìn)行彩色像素的處理,這樣的處理之后,就不會(huì)產(chǎn)生原圖像當(dāng)中沒(méi)有的顏色了,所以,通過(guò)比較,通常人們認(rèn)為矢量濾波方法比標(biāo)量方法更加適合用彩色圖像濾波進(jìn)行過(guò)濾。
噪聲不能夠禁止,所以只能盡量減少噪聲的產(chǎn)生,使噪聲能夠得到一些控制,運(yùn)用排序差值脈沖噪聲檢測(cè)彩色圖像濾波的方法是很受用的。這個(gè)方法通過(guò)對(duì)濾波窗口內(nèi)像素中的每個(gè)像素都進(jìn)行了分析,最后通過(guò)排序相應(yīng)的分量進(jìn)行檢測(cè),最終經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)后,真正證實(shí)了這個(gè)脈沖噪聲濾除方法是對(duì)車身顏色識(shí)別非常有效的濾波效果。
【結(jié)語(yǔ)】
車身顏色識(shí)別是車輛識(shí)別系統(tǒng)中不可缺少的輔助手段,在各個(gè)交通部門都起著相關(guān)作用。但是,目前的人們對(duì)車身顏色的認(rèn)識(shí)還只是很粗淺的階段,還有很多關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)有得到解決。本文對(duì)車身顏色怎樣識(shí)別做出了簡(jiǎn)要分析,也對(duì)各類顏色空間進(jìn)行整理,通過(guò)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(duì)車身顏色識(shí)別的影響,并且成功實(shí)現(xiàn)了利用支持向量機(jī)對(duì)車身顏色的分類。希望此后更多的相關(guān)研究者對(duì)車身顏色識(shí)別方法進(jìn)行研究,對(duì)道路交通有更有實(shí)際意義的幫助。