范数空间的信号灯检测方法及装置、可读存储介质与流程

1.本发明涉及计算机视觉领域，特别是涉及一种范数空间的信号灯检测方法及装置。本发明还涉及一种计算机可读存储介质。


背景技术：

2.在计算机视觉领域，信号灯检测有着广泛的需求，比如：通过检测设备的信号灯判定设备的运行状态，通过检测交通信号灯判定路口是否可通行。信号灯检测的关键任务是确定信号灯像素、识别信号灯颜色。设定信号灯的颜色是为了引起人眼注意，广泛采用红、黄、绿三种标志性颜色表示不同信号。目前的信号灯检测技术主要基于hsv、hsi等色彩空间，然而在一些应用中检测准确性不能满足要求，因此提供一种信号灯检测方法，能够进一步提高检测准确性，是本技术领域的迫切需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种范数空间的信号灯检测方法及装置，根据信号灯图像检测信号灯，能够提高检测准确性。本发明还提供一种计算机可读存储介质。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种范数空间的信号灯检测方法，包括：
6.将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于所述信号灯图像的任一像素，在所述预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量定义的范数；
7.对于在所述预设范数空间的所述信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素；
8.对于所述信号灯图像中的候选信号灯区域，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
9.可选地，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量差量定义的范数，颜色分量差量是指任意两个颜色分量的差量。
10.可选地，所述预设范数表示为：
[0011][0012]
其中，m1、m2、m3分别表示图像在所述第一色彩空间中像素的第一颜色分量、第二颜色分量、第三颜色分量，p、q分别表示参数。
[0013]
可选地，p＝2，q＝1。
[0014]
可选地，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域，包括：
[0015]
获得所述候选信号灯区域中确定为信号灯像素的像素数量，若所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围，则将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0016]
可选地，所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围包括：
[0017]
所述候选信号灯区域的信号灯像素数量大于等于第二阈值，所述第二阈值为基于信号灯区域的期望面积设定的值，所述信号灯区域的期望面积是指在图像中信号灯区域包括的像素数量的统计值。
[0018]
可选地，确定出所述信号灯区域之后还包括确定出所述信号灯区域的所述信号灯像素的颜色，包括：
[0019]
对于所述信号灯区域的任一所述信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与每一目标颜色的距离；
[0020]
比较本像素对应各所述目标颜色的距离大小，将距离最小的所述目标颜色确定为本像素的颜色。
[0021]
可选地，确定出所述信号灯区域之后还包括确定出所述信号灯区域对应的信号灯的颜色，包括：
[0022]
获得所述信号灯区域中各所述目标颜色对应的像素数量，将像素数量最大的所述目标颜色作为所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。
[0023]
可选地，将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间之前还包括获取所述信号灯图像，包括：调大图像获取装置的光圈或/和减小图像获取装置的曝光时间，控制所述图像获取装置采集信号灯图像。
[0024]
一种范数空间的信号灯检测装置，包括：
[0025]
转换模块，用于将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于所述信号灯图像的任一像素，在所述预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量定义的范数；
[0026]
第一判定模块，用于对于在所述预设范数空间的所述信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素；
[0027]
第二判定模块，用于对于所述信号灯图像中的候选信号灯区域，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0028]
可选地，所述第二判定模块用于根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域，包括：
[0029]
所述第二判定模块用于获得所述候选信号灯区域中确定为信号灯像素的像素数量，若所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围，则将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0030]
可选地，还包括第三判定模块，用于在确定出所述信号灯区域之后确定出所述信号灯区域的所述信号灯像素的颜色；
[0031]
所述第三判定模块包括：
[0032]
计算单元，用于对于所述信号灯区域的任一所述信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与每一目标颜色的距离；
[0033]
判定单元，用于比较本像素对应各所述目标颜色的距离大小，将距离最小的所述目标颜色确定为本像素的颜色。
[0034]
可选地，还包括第四判定模块，用于在确定出所述信号灯区域之后确定出所述信号灯区域对应的信号灯的颜色，包括：获得所述信号灯区域中各所述目标颜色对应的像素
数量，将像素数量最大的所述目标颜色作为所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。
[0035]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的范数空间的信号灯检测方法的步骤。
[0036]
由上述技术方案可知，本发明所提供的一种范数空间的信号灯检测方法，方法包括：将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于信号灯图像的任一像素，在预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，预设范数是基于图像在第一色彩空间的各颜色分量定义的范数，对于在预设范数空间的信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素，进一步对于信号灯图像中的候选信号灯区域，根据候选信号灯区域中的信号灯像素，判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0037]
根据从数学角度实验得知，在第一色彩空间的若干种颜色在预设范数空间能够取得极值，基于此，本发明的信号灯检测方法将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，根据信号灯图像像素在预设范数空间的值判定是否为信号灯像素，以进一步根据图像中候选信号灯区域中的信号灯像素情况判定候选信号灯区域是否为信号灯区域，与现有技术相比，在一定程度上能够提高检测准确性。
[0038]
本发明所提供的一种范数空间的信号灯检测装置，能够达到上述有益效果。
[0039]
本发明所提供的一种计算机可读存储介质，能够达到上述有益效果。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]
图1为本发明一实施例提供的一种范数空间的信号灯检测方法的流程图；
[0042]
图2为本发明又一实施例提供的一种范数空间的信号灯检测方法的流程图；
[0043]
图3为本发明一具体实例中获取的信号灯图像；
[0044]
图4为本发明一具体实例中将信号灯图像转换到预设范数空间的图像。
具体实施方式
[0045]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0046]
可参考图1，图1为一实施例提供的一种范数空间的信号灯检测方法的流程图，如图所示，范数空间的信号灯检测方法包括但不限于以下步骤：
[0047]
s11：将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于所述信号灯图像的任一像素，在所述预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量定义的范数。
[0048]
信号灯图像是指采集到的需要从其中检测信号灯的图像。
[0049]
对于信号灯图像的任一像素，根据本像素在第一色彩空间的各颜色分量，根据预设范数计算得到对应的范数值。对于信号灯图像的各个像素，分别计算得到范数值，从而将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间。
[0050]
s12：对于在所述预设范数空间的所述信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素。
[0051]
信号灯像素是表示对应着信号灯的像素。对于信号灯图像的任一像素，判断是否将本像素确定为信号灯像素，具体根据本像素在预设范数空间的值，若本像素在预设范数空间的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素。
[0052]
s13：对于所述信号灯图像中的候选信号灯区域，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0053]
根据从数学角度实验得知，在第一色彩空间的若干种颜色在预设范数空间能够取得极值，根据此，本实施例的信号灯检测方法根据信号灯在第一色彩空间的颜色，定义预设范数，将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，根据信号灯图像像素在预设范数空间的值判定是否为信号灯像素，以进一步根据候选信号灯区域中的信号灯像素情况判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域，与现有技术相比，在一定程度上能够提高检测准确性。
[0054]
本实施例中，对预设范数不做限定。在实际应用中可以根据所要检测的信号灯颜色，通过从数学角度的实验，基于在第一色彩空间像素的各颜色分量定义预设范数，确定出预设范数的定义式，使得在基于该预设范数建立的预设范数空间中所要检测的信号灯颜色能够取得极值，以能够根据像素在预设范数空间的值较为准确地判断出本像素的颜色是否对应所要检测的信号灯颜色，即判断出本像素是否为信号灯像素。
[0055]
可选地在一些实施方式中，预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量差量定义的范数，颜色分量差量是指任意两个颜色分量的差量。根据实验得知，在第一色彩空间的若干种颜色在预设范数空间能够取得极值，该预设范数空间是对应基于图像在第一色彩空间的各颜色分量差量定义的范数，根据此，本实施方式中预设范数采用基于图像在第一色彩空间的各颜色分量差量定义的范数。本实施方式中，对预设范数的具体定义式不做限定。可选地，预设范数可以是图像的像素在第一色彩空间的各颜色分量差量的幂次方之和，再开方所对应的范数。相应预设范数可表示为：
[0056][0057]
其中，m1、m2、m3分别表示图像在所述第一色彩空间中像素的第一颜色分量、第二颜色分量、第三颜色分量，p、q分别表示参数。其中p、q的取值可以根据所要检测的信号灯颜色、该信号灯颜色在相应范数空间取得极值的情况进行设置。
[0058]
示例性地根据数学的最优化方法分析得知，红、绿、蓝、黄、深红、青六种颜色在基于rgb色彩空间的各颜色分量差量定义的范数，所对应建立的范数空间中能够取得极值，而在实际应用中信号灯的颜色广泛采用红、黄、绿三种标志性颜色表示不同信号，因此对于采用红、黄、绿三种标志性颜色的信号灯，可以应用将图像从rgb色彩空间转换到预设范数空间来检测像素颜色，预设范数空间对应的预设范数是基于rgb色彩空间的各颜色分量差量
定义的范数。优选地，对应公式(1)可以取p＝2，q＝1，此时预设范数空间可以称为方差空间。对于红、黄、绿三种颜色，选取第一色彩空间为rgb色彩空间，对应公式(1)中m1、m2、m3分别为r、g、b，r、g、b分别表示图像在rgb色彩空间中像素的红色分量、绿色分量和蓝色分量，在取p＝2，q＝1对应的范数空间即方差空间中，红、黄、绿三种颜色可以取得极大值，基于此，根据信号灯图像的像素在该范数空间的值，可以判断像素的颜色是否为红、黄、绿，从而检测像素是否为信号灯像素。
[0059]
本实施例中，对第一预设范围不做限定，在实际应用中，可以根据所定义的预设范数、所要检测的信号灯颜色在该预设范数对应的范数空间取得极值的情况以及对像素颜色检测的准确度要求来设置。可选地，在预设范数空间中像素的值处于第一预设范围可以包括：在预设范数空间中像素的值大于等于第一阈值。
[0060]
本实施例中，对于图像中的候选信号灯区域，对根据候选信号灯区域中的信号灯像素判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域的具体方法不做限定。可选地在一些实施方式中，根据候选信号灯区域中的信号灯像素，判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域可包括：获得所述候选信号灯区域中确定为信号灯像素的像素数量，若所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围，则将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。本实施方式中，根据候选信号灯区域中包括的信号灯像素数量，来判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域。其中，对第二预设范围不做限定，可选地，候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围可包括：所述候选信号灯区域的信号灯像素数量大于等于第二阈值，所述第二阈值为基于信号灯区域的期望面积设定的值，所述信号灯区域的期望面积是指在图像中信号灯区域包括的像素数量的统计值。那么，若候选信号灯区域包括的信号灯像素数量大于等于第二阈值，则判定该候选信号灯区域为信号灯区域。可以理解的是在其它实施方式中，也可以通过其它方法实现根据候选信号灯区域中的信号灯像素判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域，比如根据候选信号灯区域中信号灯像素的数量占比，来判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域，也都在本发明保护范围内。
[0061]
本实施例中，对在图像中获取候选信号灯区域的方法不做限定。可选地在一些实施方式中，可以对图像进行目标识别处理，在图像中定位出候选信号灯区域，其中，对图像进行目标识别处理的具体算法不做限定。
[0062]
在另一些实施方式中，可以根据图像中确定出的信号灯像素，在图像中获取候选信号灯区域。可选地，可通过以下方法定位出候选信号灯区域，包括：基于图像中确定出的信号灯像素对图像二值化处理，根据二值化图像中的连通域获得候选信号灯区域。其中，根据二值化图像中的连通域获得候选信号灯区域之前，可对二值化图像进行形态学操作，以提高从图像中获得候选信号灯区域的准确性。示例性地可以对二值化图像先进行膨胀操作再进行腐蚀操作。可选地，根据二值化图像中的连通域获得候选信号灯区域时可以根据二值化图像中连通域的面积、形状等特征来定位出候选信号灯区域。
[0063]
在计算机视觉领域，信号灯检测有着广泛的需求，并且为了引起人眼注意信号灯颜色广泛采一些标志性颜色，比如使用红、黄、绿颜色，而现有的信号灯检测技术较少利用信号灯颜色的特性实现检测信号灯，本实施例的信号灯检测方法利用信号灯颜色在预设范数空间具有的特性，通过定义相应范数将图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，利用了信号灯标志性颜色的特性，可实现更可靠准确地检测信号灯像素。
[0064]
进一步地在一些实施方式中，可参考图2，图2为又一实施例提供的一种范数空间的信号灯检测方法的流程图，如图所示，确定出信号灯区域之后还可包括步骤s14：确定出所述信号灯区域的所述信号灯像素的颜色。通过确定信号灯区域的信号灯像素的颜色，以能够检测出信号灯区域对应的信号灯的颜色。本实施例中，对确定出信号灯区域的信号灯像素的颜色的方法不做限定，只要能够实现检测出信号灯区域的信号灯像素的颜色即可。可选地，可通过以下方法确定信号灯区域的信号灯像素的颜色，包括但不限于以下步骤：
[0065]
s141：对于所述信号灯区域的任一所述信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与每一目标颜色的距离。
[0066]
将所要检测的信号灯的颜色作为目标颜色。在图像的第二色彩空间，对于信号灯区域的任一信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与任一目标颜色的距离，分别获得本像素的颜色与各个目标颜色的距离。
[0067]
其中，第二色彩空间可以是与第一色彩空间相同的色彩空间，即第二色彩空间与第一色彩空间为同一色彩空间，或者第二色彩空间是与第一色彩空间不同的另一色彩空间。
[0068]
s142：比较本像素对应各所述目标颜色的距离大小，将距离最小的所述目标颜色确定为本像素的颜色。
[0069]
对于信号灯区域的任一信号灯像素，比较本像素对应各目标颜色的距离大小，将距离最小对应的目标颜色确定为本像素的颜色，从而确定出了本像素的颜色。
[0070]
进一步地在一些实施方式中，在确定出信号灯区域之后还可包括步骤s15：确定出所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。可以根据信号灯区域的各个信号灯像素的颜色，确定信号灯区域对应的信号灯的颜色，从而实现不仅检测出信号灯，并且检测出信号灯的颜色。
[0071]
本实施例中，对确定信号灯区域对应的信号灯的颜色的方法不做限定，只要能够实现检测出信号灯区域对应的信号灯的颜色即可。可选地，基于确定出信号灯区域的信号灯像素的颜色后可通过以下方法进行，包括：获得所述信号灯区域中各所述目标颜色对应的像素数量，将像素数量最大的所述目标颜色作为所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。可以理解的是，在其它实施方式中，也可通过其它方法实现对于检测出的信号灯区域，确定出信号灯区域对应的信号灯的颜色，也都在本发明保护范围内。
[0072]
将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间之前还包括获取信号灯图像，优选地，获取信号灯图像可包括：调大图像获取装置的光圈或/和减小图像获取装置的曝光时间，控制所述图像获取装置采集信号灯图像。采集信号灯图像时，利用信号灯主动发光的特性，通过调大光圈或/和缩短曝光时间等方式，能抑制不发光的干扰背景，抑制信号灯图像的背景，突显图像中的信号灯，有助于提高检测信号灯的准确性。
[0073]
下面以一具体实例进一步详细地描述本范数空间的信号灯检测方法的具体实施方式。其中，以检测红、黄、绿三色信号灯为例。本实例中，r、g、b分别表示在rgb色彩空间像素的红色分量、绿色分量、蓝色分量，目标颜色为红(255，0，0)、黄(255，255，0)、绿(0，255，0)。
[0074]
首先采集信号灯图像。在采集信号灯图像时，通过调大光圈值以减少进光量，以抑制信号灯背景。获取到的信号灯图像如图3所示。
[0075]
将信号灯图像从rgb色彩空间转换到预设范数空间，预设范数采用计算式：在本实例中，选取p＝2，q＝1，此时的范数空间为方差空间，计算式为将信号灯图像的像素在方差空间的值映射到[0，255]区间得到相应的灰度图，即为将信号灯图像转换到预设范数空间的图像，显示效果如图4所示。
[0076]
根据信号灯图像转换到预设范数空间的图像判定信号灯像素。在转换到预设范数空间的图像中，像素的值满足则判定本像素为信号灯像素，其中0＜α≤1。
[0077]
判定信号灯区域。对于信号灯图像中的任一候选信号灯区域，统计候选信号灯区域中信号灯像素数目ns，满足ns≥βs的候选信号灯区域为信号灯区域，其中0＜β≤1，s表示信号灯的期望面积。
[0078]
确定信号灯区域的信号灯像素的颜色。具体分别计算信号灯区域中信号灯像素到红、黄、绿三个目标颜色的距离，由于只需比较距离大小而不需距离具体值，用欧式距离的平方代替距离，表示为：d
red
＝(r-255)2+g2+b2，d
yellow
＝(r-255)2+(g-255)2+b2，d
green
＝r2+(g-255)2+b2，其中d
red
表示像素的颜色到红色目标颜色的距离，d
yellow
表示像素的颜色到黄色目标颜色的距离，d
green
表示像素的颜色到绿色目标颜色的距离。由于只需比较距离大小而不需距离具体值，可进一步去掉相同项b2，将距离计算简化为d
red
＝(r-255)2+g2，d
yellow
＝(r-255)2+(g-255)2，d
green
＝r2+(g-255)2。比较d
red
、d
yellow
、d
green
三个距离的大小，最小距离对应的目标颜色就是像素的颜色。
[0079]
确定信号灯的颜色。具体分别统计信号灯区域中红、黄、绿三个颜色对应的像素数量并记为n
red
、n
yellow
、n
green
。比较n
red
、n
yellow
、n
green
三个数量的大小，最大数量对应的目标颜色就是信号灯的颜色。
[0080]
本实施例还提供一种范数空间的信号灯检测装置，包括：
[0081]
转换模块，用于将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于所述信号灯图像的任一像素，在所述预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量定义的范数；
[0082]
第一判定模块，用于对于在所述预设范数空间的所述信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素；
[0083]
第二判定模块，用于对于所述信号灯图像中的候选信号灯区域，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0084]
根据从数学角度实验得知，在第一色彩空间的若干种颜色在预设范数空间能够取得极值，根据此，本实施例的信号灯检测装置根据信号灯在第一色彩空间的颜色，定义预设范数，将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，根据信号灯图像像素在预设范数空间的值判定是否为信号灯像素，以进一步根据候选信号灯区域中的信号灯像素情况判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域，与现有技术相比，在一定程度上能够提高检测准确性。
[0085]
可选地在一些实施方式中，所述第二判定模块用于根据所述候选信号灯区域中的
所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域，包括：所述第二判定模块用于获得所述候选信号灯区域中确定为信号灯像素的像素数量，若所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围，则将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。
[0086]
进一步地在一些实施方式中，本范数空间的信号灯检测装置还可包括第三判定模块，用于在确定出所述信号灯区域之后确定出所述信号灯区域的所述信号灯像素的颜色；
[0087]
所述第三判定模块包括：
[0088]
计算单元，用于对于所述信号灯区域的任一所述信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与每一目标颜色的距离；
[0089]
判定单元，用于比较本像素对应各所述目标颜色的距离大小，将距离最小的所述目标颜色确定为本像素的颜色。
[0090]
进一步地在一些实施方式中，本范数空间的信号灯检测装置还可包括第四判定模块，用于在确定出所述信号灯区域之后确定出所述信号灯区域对应的信号灯的颜色，包括：获得所述信号灯区域中各所述目标颜色对应的像素数量，将像素数量最大的所述目标颜色作为所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。
[0091]
本实施例中，转换模块、第一判定模块、第二判定模块、第三判定模块或者第四判定模块执行相应过程的具体实施方式，均可参考上面关于范数空间的信号灯检测方法的实施例中所描述的相应内容，在此不再赘述。
[0092]
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任一项所述的范数空间的信号灯检测方法的步骤。
[0093]
根据从数学角度实验得知，在第一色彩空间的若干种颜色在预设范数空间能够取得极值，根据此，本计算机可读存储介质所存储的计算机程序被处理器执行时能够实现根据信号灯在第一色彩空间的颜色，定义预设范数，将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，根据信号灯图像像素在预设范数空间的值判定是否为信号灯像素，以进一步根据候选信号灯区域中的信号灯像素情况判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域，与现有技术相比，在一定程度上能够提高检测准确性。
[0094]
以上对本发明所提供的范数空间的信号灯检测方法及装置、可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，包括：将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于所述信号灯图像的任一像素，在所述预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量定义的范数；对于在所述预设范数空间的所述信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素；对于所述信号灯图像中的候选信号灯区域，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。2.根据权利要求1所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量差量定义的范数，颜色分量差量是指任意两个颜色分量的差量。3.根据权利要求1所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，所述预设范数表示为：其中，m1、m2、m3分别表示图像在所述第一色彩空间中像素的第一颜色分量、第二颜色分量、第三颜色分量，p、q分别表示参数。4.根据权利要求3所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，p＝2，q＝1。5.根据权利要求1所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域，包括：获得所述候选信号灯区域中确定为信号灯像素的像素数量，若所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围，则将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。6.根据权利要求5所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围包括：所述候选信号灯区域的信号灯像素数量大于等于第二阈值，所述第二阈值为基于信号灯区域的期望面积设定的值，所述信号灯区域的期望面积是指在图像中信号灯区域包括的像素数量的统计值。7.根据权利要求1所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，确定出所述信号灯区域之后还包括确定出所述信号灯区域的所述信号灯像素的颜色，包括：对于所述信号灯区域的任一所述信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与每一目标颜色的距离；比较本像素对应各所述目标颜色的距离大小，将距离最小的所述目标颜色确定为本像素的颜色。8.根据权利要求7所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，确定出所述信号灯区域之后还包括确定出所述信号灯区域对应的信号灯的颜色，包括：获得所述信号灯区域中各所述目标颜色对应的像素数量，将像素数量最大的所述目标颜色作为所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。9.根据权利要求1至8任一项所述的范数空间的信号灯检测方法，其特征在于，将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间之前还包括获取所述信号灯图像，包括：调大
图像获取装置的光圈或/和减小图像获取装置的曝光时间，控制所述图像获取装置采集信号灯图像。10.一种范数空间的信号灯检测装置，其特征在于，包括：转换模块，用于将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于所述信号灯图像的任一像素，在所述预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，所述预设范数是基于图像在所述第一色彩空间的各颜色分量定义的范数；第一判定模块，用于对于在所述预设范数空间的所述信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素；第二判定模块，用于对于所述信号灯图像中的候选信号灯区域，根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。11.根据权利要求10所述的范数空间的信号灯检测装置，其特征在于，所述第二判定模块用于根据所述候选信号灯区域中的所述信号灯像素，判定是否将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域，包括：所述第二判定模块用于获得所述候选信号灯区域中确定为信号灯像素的像素数量，若所述候选信号灯区域的信号灯像素数量处于第二预设范围，则将所述候选信号灯区域确定为信号灯区域。12.根据权利要求10所述的范数空间的信号灯检测装置，其特征在于，还包括第三判定模块，用于在确定出所述信号灯区域之后确定出所述信号灯区域的所述信号灯像素的颜色；所述第三判定模块包括：计算单元，用于对于所述信号灯区域的任一所述信号灯像素，根据在第二色彩空间本像素的各颜色分量，获得本像素的颜色与每一目标颜色的距离；判定单元，用于比较本像素对应各所述目标颜色的距离大小，将距离最小的所述目标颜色确定为本像素的颜色。13.根据权利要求12所述的范数空间的信号灯检测装置，其特征在于，还包括第四判定模块，用于在确定出所述信号灯区域之后确定出所述信号灯区域对应的信号灯的颜色，包括：获得所述信号灯区域中各所述目标颜色对应的像素数量，将像素数量最大的所述目标颜色作为所述信号灯区域对应的信号灯的颜色。14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的范数空间的信号灯检测方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种范数空间的信号灯检测方法及装置、可读存储介质，方法包括：将信号灯图像从第一色彩空间转换到预设范数空间，对于信号灯图像的任一像素，在预设范数空间中本像素的值是根据预设范数计算得到的值，预设范数是基于图像在第一色彩空间的各颜色分量定义的范数，对于在预设范数空间的信号灯图像的任一像素，若本像素的值处于第一预设范围，则将本像素确定为信号灯像素，根据候选信号灯区域中的信号灯像素，判定是否将候选信号灯区域确定为信号灯区域。本发明利用信号灯颜色在范数空间具有的特性，通过定义相应范数将图像转换到预设范数空间，根据像素在预设范数空间的值判定信号灯像素，以判定信号灯区域，能够提高检测准确性。检测准确性。检测准确性。


技术研发人员：钱基业 梁琰
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/10/6