1.一种基于卷积神经网络的车标定位与识别方法,其特征在于具体步骤如下:步骤1:定义车标种类集合为C={Ci|i=1,…,t},其中t为车标的总数,并建立相应的车标数据集;
步骤2:构建用于车标分类的卷积神经网络并用步骤1中的车标数据集进行训练,得到卷积神经网络;
步骤3:利用交叉路口的监控摄像头采集RGB图像并对采集到的图像使用中值滤波处理,利用车辆检测跟踪算法提取得到车辆图像I;
步骤4:利用车牌识别算法提取图像I中的车牌矩形区域R=(x,y,w,h),其中图像I的左上角为像素坐标原点,(x,y)为车牌矩形区域左上角的坐标,h与w分别为车牌矩形区域的高和宽,单位为像素,并根据公式(2)得到车标的粗定位区域D:其中,ρ1,ρ2为比例系数,(xd,yd)为矩形区域D左上角的坐标,h d与wd分别为矩形区域D的高和宽;
步骤5:筛选出包含车标的进气栅区域,得到车标定位精区域D';
步骤6:将D'归一化至N*N像素大小,传入步骤2训练所得的卷积神经网络,得到输出向量集合U=(u1,u2,...,ut),uk为D'对应车标Ck的概率,k=1,2,...,10;
步骤7:根据式(14)得到最大的概率uq,q=1,2,...,10,则D'的车标识别结果为Cq,Cq∈C,完成车标的识别:uq=max(u1,u2,...,ut) (14)
其中uq为概率最大的值,q为uq的下标位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于卷积神经网络的车标定位与识别方法,其特征在于具体训练过程如下:步骤2.1:步骤构建含有7层的卷积神经网络,7层依次是卷积层Conv1,池化层Pool2,卷积层Conv3,池化层Pool4,全连接层Fc5,全连接层Fc6,分类层Softmax7,其中卷积层Conv1的输入大小为N*N,分类层Softmax7的输出向量大小为t;
步骤2.2:随机初始化卷积神经网络,使用步骤1构建的车标数据集对卷积神经网络进行训练,并根据式(1)计算损失函数L,并根据链式法则逐步计算反向误差,更新各层的权重参数值,直到输出的损失函数L≤θ,完成训练:其中,Yi和 分别为实际输出和真实标签第i个神经元的值,θ为设定的阈值。
3.根据权利要求1所述的一种基于卷积神经网络的车标定位与识别方法,其特征在于步骤5中的筛选出包含车标的进气栅区域,得到车标定位精区域D',具体过程为:步骤5.1:将矩形区域D从RGB颜色空间转到HSV颜色空间下,并划分为大小相等的Nrow*Ncol个矩形超像素块,Nrow与Ncol分别为超像素块的行总数与列总数,每个超像素块的大小为N=width*height,并根据公式(3),(4),(5),(6)筛选出有效超像素块集合D*:其中,λ为标准差阈值,Dij为第i行第j列的超像素块, 为Dij的像素标准差, 与 分别为Dij在k通道上的标准差与灰度平均值,k=1,2,3, 为第k个通道的权重系数, 的取值范围为[0,360], 取值范围为[0,1], 取值范围为[0,1], 表示Dij的第k通道图像,表示 中在坐标点(x,y)处的像素灰度值;
步骤5.2:根据公式(7)对有效样本集合D*进行分类,得到分类集合的集合L={Li|i=1,
2,…,10},其中Li为第i类的样本集合:
步骤5.3:根据式(8)统计D*中每一行超像素行的分类结果 并根据式(9)和(10)计算每一行是否有效:若Fi为1,则表示第i行为有效行,否则,为无效行:其中,μ1为比例系数,NLimax为第i行中最多一类的数量;
步骤5.4:过滤单个有效行,即该有效行上下都为无效行,得到新的分类结果Fi,并根据公式(11),(12)和(13)得到车标定位精区域D':imax=max(i|Fi=1) (11)
imin=min(i|Fi=1) (12)