1.一种基于车窗粗定位的车标识别方法,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:对输入的车辆图像I进行车标定位,I的宽为width,高为height,具体为:步骤3.1:识别车窗并根据车窗的位置对车标进行粗定位;
步骤3.2:根据式(7),(8),(9)计算每一像素行是否有效,若FRi为1,则表示第i行为有效行,否则,为无效行:其中,D(i,j)为矩形D第i行第j列的灰度值,σi为第i行像素值的标准差,μ1为比例系数,AVGr(i)为第i行的像素均值;
步骤3.3:连接相邻的有效行,得到有效块集合recti(xi,yi,wi,hi),i=1,2,...n,n为有效块的总数,其中,(xi,yi)为recti左上角坐标,wi和hi为矩形recti的宽和高;
步骤3.4:从recti中剔除块 的块,得到新的recti,根据(10),(11)筛选出车标所在的区域R;
hmax=max(h1,h2,...,hn) (10)R=rectmax(xmax,ymax,wmax,hmax) (11)其中,(xmax,ymax)为R左上角坐标,wmax和hmax为矩形R的宽和高,为阈值;
步骤3.5:根据式(12),(13,(14)计算每一列是否有效,若FCi为1,则表示第i行为有效行,否则,为无效行:其中,R(j,i)为矩形R第j行第i列的灰度值,σ'i为第i列像素值的标准差,μ1为比例系数,AVGc(i)为第i列的像素均值;
步骤3.6:根据式(15),(16),(17)得到车标精确定位区域D',完成车标的精确定位:Fmax=max(i|Fi=1) (15)
Fmin=min(i|Fi=1) (16)
其中,(x',y')为D'左上角坐标,w'和h'为矩形D'的宽和高;
步骤4:利用训练好的卷积神经网络对车标定位区域D'进行识别,具体为:步骤4.1:将D'对应的图像I'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U=(u1,u2,...,ut),其中uk为I'对应车标Ck的概率,k=1,2,...,t;
步骤4.2:根据式(18)得到最大的概率uq,则车标识别结果为Cq,Cq∈C,完成车标的识别:uq=max(u1,u2,...,ut) (18)。
2.根据权利要求1所述的一种基于车窗粗定位的车标识别方法,其特征在于步骤2中的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,具体过程为:步骤2.1:构建含有8层的卷积神经网络,8层依次是卷积层Conv1,池化层Pool2,卷积层Conv3,池化层Pool4,卷积层Conv5,池化层Pool6,全连接层Fc7,分类层Softmax8,其中卷积层Conv1的输入大小为N*N,分类层Softmax8的输出向量大小为t+1;
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,并根据公式(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:i
其中,Y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所述的一种基于车窗粗定位的车标识别方法,其特征在于步骤3.1中的对车标进行粗定位具体为:步骤3.1.1:根据公式(2)对I进行灰度化处理,得到灰度图IG:IG(x,y)=max(I(x,y,k)) (2)其中,IG(x,y)为图像IG上第x行第y列的灰度值,I(x,y,k)为图像I上第x行第y列第k个通道的灰度值,k=1,2,3;
步骤3.1.2:使用OTSU方法对IG进行二值化,得到式IB,并根据式(3)得到IO:其中,e1,e2为结构元,为膨胀运算,Θ为腐蚀运算;
步骤3.1.3:扫描整幅二值图像IO,计算各白色区域的像素面积,过滤面积小于0.005*height*width的连通区域,得到连通区域的候选集l={li|i=1,2,…,m},m为过滤后连通区域的总数;
步骤3.1.4:利用最小外接矩形算法,通过公式(4)计算各个连通区域li(i=1,2,...,m)占其最小外接矩形ri(i=1,2,...,m)的面积百分比ai(i=1,2,...,m);
ai=li/ri (4)
步骤3.1.5:通过比较筛选出占外接矩形面积百分比最大的轮廓amax,使其满足公式(5),完成车窗的识别;
amax=max{a1,a2,......,an} (5)步骤3.1.6:记轮廓amax所对应的矩形rmax为RW(xw,yw,ww,hw),其中,(xw,yw)为矩形RW左上角坐标,ww和hw分别为矩形RW的宽和高;
步骤3.1.7:根据式(6)得到车标粗定位区域D,完成车标的粗定位:其中,(xd,yd)为D左上角坐标,wd和hd为矩形D的宽和高,ρ1,ρ2为比例系数。