一種車輛分類方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛分類方法及系統(tǒng)，其中車輛分類方法包括：將預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，確定目標(biāo)訓(xùn)練集中所有移動目標(biāo)的投影矩陣，并根據(jù)投影矩陣建立特征空間；比較所有移動目標(biāo)及預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在特征空間中的坐標(biāo)；根據(jù)比較結(jié)果，將所有移動目標(biāo)歸類為第一移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)，并將第一類移動目標(biāo)保存至第二訓(xùn)練集，第二移動目標(biāo)保存至第三訓(xùn)練集；分別將第二訓(xùn)練集和第三訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，將第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)進(jìn)一步歸類。按照移動目標(biāo)的類型將訓(xùn)練集詳細(xì)的分為了六個子訓(xùn)練集，根據(jù)六個子訓(xùn)練集中的移動目標(biāo)信息更為具體的判斷出待分類的移動目標(biāo)的類型，獲得了更好的分類準(zhǔn)確率。
【專利說明】-種車輛分類方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及模式識別【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種車輛分類方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 車輛分類系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)中的重要組成部分，主要與道路車輛的檢測、追 蹤、技術(shù)與分類結(jié)合在一起的。傳統(tǒng)的車型分類方法主要由兩大類，其一是基于雷達(dá)與壓力 傳感器的，其二是基于圖像的車輛分類方法的。其中，基于圖像的車輛分類方法隨著計算機(jī) 圖形學(xué)的快速發(fā)展也得到了越來越多的應(yīng)用。
[0003] 現(xiàn)有的基于圖像的車輛分類系統(tǒng)主要采用基于線性判別分析（LDA Linear Discriminant Analysis)和主成分分析（PCA Principal Component Analysis)進(jìn)行分類 的方法對獲取到的視頻序列進(jìn)行分類，雖然現(xiàn)有的基于圖像的車輛分類雖然避免了安裝于 維護(hù)傳感器的昂貴代價，但基于LDA和PCA進(jìn)行車輛分類的方法在對車輛進(jìn)行分類的過程 中，只對訓(xùn)練樣本集進(jìn)行了二階統(tǒng)計信息，忽略了高階統(tǒng)計信息，故利用基于LDA和PCA進(jìn) 行車輛分類的方法的分類準(zhǔn)確率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種車輛分類方法及系統(tǒng)，用W對高階信息的統(tǒng) 計，獲得更好的分類準(zhǔn)確率。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] -方面，本發(fā)明提供了一種車輛分類方法，包括：
[0007] A、將預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，所述第一訓(xùn)練集中存儲有多個待 分類移動目標(biāo)；
[000引 B、確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所有移動目標(biāo)的投影矩陣，并根據(jù)所述投影矩陣建立特 征空間；
[0009] C、比較所有移動目標(biāo)及預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)；
[0010] D、根據(jù)比較結(jié)果，將所有移動目標(biāo)歸類為第一移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)，并將 所述第一類移動目標(biāo)保存至所述第二訓(xùn)練集，所述第二移動目標(biāo)保存至所述第H訓(xùn)練集； 其中，所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)外形尺寸不同；
[0011] E、分別將所述第二訓(xùn)練集和第H訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，執(zhí)行上述步驟B?步 驟C，并根據(jù)步驟C的結(jié)果，將所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)進(jìn)一步歸類。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟E中分別將所述第二訓(xùn)練集和第H訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集后 包括：
[0013] 確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所述移動目標(biāo)的最佳投影方向。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟C包括：
[0015] 獲取所述移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)；
[0016] 比較所述坐標(biāo)與預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟A中的所述預(yù)先設(shè)置第一訓(xùn)練集包括：
[0018] 獲取視頻序列；
[0019] 判斷視頻序列中是否包含待分類的移動目標(biāo)；
[0020] 當(dāng)所述視頻序列中包含所述待分類的移動目標(biāo)時，提取所述視頻序列中的所述移 動目標(biāo)，并將提取出的所述移動目標(biāo)保存至預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集。
[0021] 優(yōu)選的，所述方法還包括：
[0022] 步驟F ;獲取新的視頻序列測試集，對所述訓(xùn)練集的分類進(jìn)行驗證。
[0023] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種車輛分類系統(tǒng)，包括：
[0024] 設(shè)置單元，用于將預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，所述第一訓(xùn)練集中 存儲有多個待分類移動目標(biāo)；
[0025] 確定單元，用于確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所有移動目標(biāo)的投影矩陣，并根據(jù)所述投 影矩陣建立特征空間；
[0026] 比較單元，用于比較所有移動目標(biāo)及預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)；
[0027] 保存單元，用于根據(jù)比較結(jié)果，將所有移動目標(biāo)歸類為第一移動目標(biāo)和第二類移 動目標(biāo)，并將所述第一類移動目標(biāo)保存至所述第二訓(xùn)練集，所述第二移動目標(biāo)保存至所述 第H訓(xùn)練集；其中，所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)外形尺寸不同；
[0028] 歸類單元，用于分別將所述第二訓(xùn)練集和第H訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，并根據(jù) 比較單元的比較結(jié)果，將所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)進(jìn)一步歸類。
[0029] 優(yōu)選的，所述歸類單元包括：
[0030] 第一確定單元，用于確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所述移動目標(biāo)的最佳投影方向。
[0031] 優(yōu)選的，所述設(shè)置單元包括：
[0032] 第一獲取單元，用于獲取視頻序列；
[0033] 判斷單元，用于判斷視頻序列中是否包含待分類的移動目標(biāo)；
[0034] 第一保存單元，用于當(dāng)所述視頻序列中包含所述待分類的移動目標(biāo)時，提取所述 視頻序列中的所述移動目標(biāo)，并將提取出的所述移動目標(biāo)保存至預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集。 [00巧]優(yōu)選的，所述比較單元包括：
[0036] 第二獲取單元，用于獲取所述移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)；
[0037] 第一比較單元，用于比較所述坐標(biāo)與預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)。
[0038] 優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括：
[0039] 測試單元，用于獲取新的視頻序列測試集，對所述訓(xùn)練集的分類進(jìn)行驗證。與現(xiàn)有 技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0040] 本發(fā)明提供的車輛分類方法，按照移動目標(biāo)的類型將訓(xùn)練集詳細(xì)的分為了六個子 訓(xùn)練集，使得在利用本發(fā)明提供的車輛分類方法進(jìn)行車輛統(tǒng)計時，可W根據(jù)六個子訓(xùn)練集 中的移動目標(biāo)信息更為具體的判斷出待分類的移動目標(biāo)的類型，與現(xiàn)有技術(shù)中只對訓(xùn)練集 進(jìn)行二階信息統(tǒng)計的分類方法相比，本發(fā)明車輛統(tǒng)計的方法通過對高階信息的統(tǒng)計，獲得 了更好的分類準(zhǔn)確率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0042] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的第一種流程圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的第二種流程圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法獲取的視頻監(jiān)控圖；
[0045] 圖4為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的視頻背景圖；
[0046] 圖5為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的一種移動目標(biāo)提取的示意圖；
[0047] 圖6為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的第H種流程圖；
[0048] 圖7為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的第四種流程圖；
[0049] 圖8為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的一種完整分類過程的示意圖；
[0050] 圖9為本發(fā)明實施例提供的一種采用LDA方法對移動目標(biāo)進(jìn)行分類結(jié)果示意圖；
[0051] 圖10為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的訓(xùn)練集與測試集的四類型車輛 圖像示例；
[0052] 圖11為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053] 圖12為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類系統(tǒng)的一種子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054] 圖13為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類系統(tǒng)的另一種子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055] 圖14為本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0056] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0057] 請參考圖1，其示出了本發(fā)明實施例提供的第一種車輛分類的方法，用于智能交通 的車輛分類，可W包括W下步驟：
[0058] 步驟A ;將預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，第一訓(xùn)練集中存儲有多個 待分類移動目標(biāo)。
[005引步驟B ;確定目標(biāo)訓(xùn)練集中所有移動目標(biāo)的投影矩陣，并根據(jù)投影矩陣建立特征 空間。
[0060] 步驟C ;比較所有移動目標(biāo)及預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在特征空間中的坐標(biāo)。
[0061] 步驟D;根據(jù)比較結(jié)果，將所有移動目標(biāo)歸類為第一移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)， 并將第一類移動目標(biāo)保存至第二訓(xùn)練集，第二移動目標(biāo)保存至第H訓(xùn)練集；其中，第一類移 動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)外形尺寸不同。
[0062] 需要說明的是，分類法則可W具體為車輛的外形大小，或者車輛的型號，同時也可 W是其他的分類類型。
[0063] 步驟E ;分別將第二訓(xùn)練集和第H訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，執(zhí)行上述步驟B?步 驟C，并根據(jù)步驟C的結(jié)果，將第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)進(jìn)一步歸類。
[0064] 本發(fā)明提供的車輛分類方法，按照移動目標(biāo)的類型將訓(xùn)練集詳細(xì)的分為了六個子 訓(xùn)練集，使得在利用本發(fā)明提供的車輛分類方法進(jìn)行車輛統(tǒng)計時，可w根據(jù)子訓(xùn)練集中的 移動目標(biāo)信息更為具體的判斷出待分類的移動目標(biāo)的類型，與現(xiàn)有技術(shù)中只對訓(xùn)練集進(jìn)行 二階信息統(tǒng)計的分類方法相比，本發(fā)明車輛統(tǒng)計的方法通過對高階信息的統(tǒng)計，獲得了更 好的分類準(zhǔn)確率。
[0065] 請參考圖2,其示出了本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的第二種流程圖，可 W包括W下步驟：
[0066] 步驟A11 ;獲取視頻序列。
[0067] 通過圖像監(jiān)控技術(shù)交通道路上的車輛進(jìn)行視頻監(jiān)控，并將監(jiān)控得到的視頻序列進(jìn) 行提取，其中，圖3示出了本發(fā)明實施例中所獲取的視頻監(jiān)控圖。
[0068] 需要說明的是，在獲取視頻序列時，需要先選定一固定背景，W選取的背景為基 礎(chǔ)，監(jiān)控在所選背景下通過的車輛的情況。
[0069] 步驟A12 ;判斷視頻序列中是否包含待分類的移動目標(biāo)。
[0070] 當(dāng)視頻序列中不含有視頻信息時，即獲取的是預(yù)定的監(jiān)控位置處的背景。
[0071] 步驟A13 ;當(dāng)視頻序列中包含待分類的移動目標(biāo)時，提取視頻序列中的移動目標(biāo)， 并將提取出的移動目標(biāo)保存至預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集。
[0072] 當(dāng)視頻序列中含有待分類的移動目標(biāo)時，通過對獲取的圖像進(jìn)行高斯濾波、背景 建模檢測運(yùn)動目標(biāo)法、形態(tài)學(xué)濾波法等處理，提取視頻序列中的移動目標(biāo)。其中圖4示出了 本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的視頻背景圖；圖5示出了本發(fā)明實施例提供的一 種車輛分類方法的移動目標(biāo)提取的示意圖。
[0073] 同時在獲取的視頻序列中將移動目標(biāo)相應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行高斯去噪后，并將其尺寸統(tǒng) 一調(diào)整為30X20,并將其按類型分類保存到訓(xùn)練集中，訓(xùn)練集即為預(yù)設(shè)的第一訓(xùn)練集。
[0074] 請參考圖6,其示出了本發(fā)明實施例提供的一種車輛分類方法的第H種流程圖，可 W包括W下步驟：
[00巧]步驟C11 ;獲取移動目標(biāo)在特征空間中的坐標(biāo)。
[0076] 步驟C12 ;比較坐標(biāo)與預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在特征空間中的坐標(biāo)。
[0077] 根據(jù)移動目標(biāo)與預(yù)設(shè)移動目標(biāo)在特征空間中的坐標(biāo)位置，將移動目標(biāo)分為兩大 類。需要說明的是，在分類的過程中，采用了加權(quán)K近鄰分類器，將目標(biāo)訓(xùn)練集中的移動目 標(biāo)按照分類法則分為大型車或者小型車，其中加權(quán)K近鄰的定義如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種車輛分類方法，其特征在于，包括： A、 將預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，所述第一訓(xùn)練集中存儲有多個待分類 移動目標(biāo)； B、 確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所有移動目標(biāo)的投影矩陣，并根據(jù)所述投影矩陣建立特征空 間； C、 比較所有移動目標(biāo)及預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)； D、 根據(jù)比較結(jié)果，將所有移動目標(biāo)歸類為第一移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)，并將所述 第一類移動目標(biāo)保存至所述第二訓(xùn)練集，所述第二移動目標(biāo)保存至所述第三訓(xùn)練集；其中， 所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)外形尺寸不同； E、 分別將所述第二訓(xùn)練集和第三訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，執(zhí)行上述步驟B?步驟C， 并根據(jù)步驟C的結(jié)果，將所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)進(jìn)一步歸類。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟E中分別將所述第二訓(xùn)練集和第 三訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集后包括： 確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所述移動目標(biāo)的最佳投影方向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C包括： 獲取所述移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)； 比較所述坐標(biāo)與預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中的所述預(yù)先設(shè)置第一訓(xùn)練集 包括： 獲取視頻序列； 判斷視頻序列中是否包含待分類的移動目標(biāo)； 當(dāng)所述視頻序列中包含所述待分類的移動目標(biāo)時，提取所述視頻序列中的所述移動目 標(biāo)，并將提取出的所述移動目標(biāo)保存至預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 步驟F :獲取新的視頻序列測試集，對所述訓(xùn)練集的分類進(jìn)行驗證。
6. -種車輛分類系統(tǒng)，其特征在于，包括： 設(shè)置單元，用于將預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，所述第一訓(xùn)練集中存儲 有多個待分類移動目標(biāo)； 確定單元，用于確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所有移動目標(biāo)的投影矩陣，并根據(jù)所述投影矩 陣建立特征空間； 比較單元，用于比較所有移動目標(biāo)及預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)； 保存單元，用于根據(jù)比較結(jié)果，將所有移動目標(biāo)歸類為第一移動目標(biāo)和第二類移動目 標(biāo)，并將所述第一類移動目標(biāo)保存至所述第二訓(xùn)練集，所述第二移動目標(biāo)保存至所述第三 訓(xùn)練集；其中，所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)外形尺寸不同； 歸類單元，用于分別將所述第二訓(xùn)練集和第三訓(xùn)練集確定為目標(biāo)訓(xùn)練集，并根據(jù)比較 單元的比較結(jié)果，將所述第一類移動目標(biāo)和第二類移動目標(biāo)進(jìn)一步歸類。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述歸類單元包括： 第一確定單元，用于確定所述目標(biāo)訓(xùn)練集中所述移動目標(biāo)的最佳投影方向。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)置單元包括： 第一獲取單元，用于獲取視頻序列； 判斷單元，用于判斷視頻序列中是否包含待分類的移動目標(biāo)； 第一保存單元，用于當(dāng)所述視頻序列中包含所述待分類的移動目標(biāo)時，提取所述視頻 序列中的所述移動目標(biāo)，并將提取出的所述移動目標(biāo)保存至預(yù)先設(shè)置的第一訓(xùn)練集。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述比較單元包括： 第二獲取單元，用于獲取所述移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)； 第一比較單元，用于比較所述坐標(biāo)與預(yù)設(shè)類移動目標(biāo)在所述特征空間中的坐標(biāo)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：測試單元，用于獲取新 的視頻序列測試集，對所述訓(xùn)練集的分類進(jìn)行驗證。
【文檔編號】G06K9/62GK104504392SQ201410737806
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】武德安, 甘一凡, 吳磊, 陳鵬, 劉杰 申請人:成都國科海博信息技術(shù)股份有限公司, 電子科技大學(xué)