高速公路限速標(biāo)志檢測與識別技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)的進步、城市化的發(fā)展，機動車數(shù)量和出行人數(shù)的大量增加，道路交通安全問題變得日益突出。在這種背景下，人們開始投入智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，簡稱ITS）的研究中。智能交通系統(tǒng)是一門包括圖像處理、數(shù)字信號處理、電子技術(shù)、人工智能、信息技術(shù)、模式識別、通信技術(shù)和系統(tǒng)工程等的綜合系統(tǒng)，它對保障交通系統(tǒng)的安全運行具有十分重要的意義。 道路交通標(biāo)志識別（Traffic Sign

2、 Recognition，簡稱TSR）系統(tǒng)作為智能車輛的重要子系統(tǒng)，已經(jīng)成為半自動和自動車輛重要組成部分。它的作用就是在車輛行駛過程中對道路交通標(biāo)志圖像進行采集和識別，及時地向駕駛員做出指示或警告，引導(dǎo)駕駛員正確地控制車輛，以保持交通通暢和預(yù)防事故的發(fā)生。所以研究道路交通標(biāo)志識別系統(tǒng)是具有重要的理論意義和實用價值。 本文選擇限速標(biāo)志作為研究對象主要基于識別算法的可靠性和有效性。本文的主要研究內(nèi)容包括： （1）由于環(huán)境因素

3、的原因，比如天氣狀況、路況信息，會造成獲取的圖片顏色失真、尺寸太大或過小、圖片模糊。在這樣的情況下，必須對其進行預(yù)處理。本文采用的預(yù)處理包括在HSI空間I通道進行直方圖均衡化算法，使圖片的亮度增強；利用圖像縮放技術(shù)調(diào)整圖像尺寸；通過圖像復(fù)原技術(shù)使模糊圖像變得清晰 （2）根據(jù)本文研究的限速標(biāo)志的顏色特征，本文采用了在RGB顏色空間和HSI顏色空間的色調(diào)H通道進行顏色分割，將背景和目標(biāo)區(qū)域分離，生成二值圖像。在RGB顏色空間中可以把

4、目標(biāo)區(qū)域顯著的分割出來，而且花費的時間較少，不足之處就是噪聲點多；而在HSI空間H通道進行分割，由于黑色沒有色調(diào)，所以可以將紅色分割的很好，噪聲點很少，但是黑色部分完全的被忽略掉了，而且由于有個從RGB空間到HSI空間的轉(zhuǎn)換的過程，所以相對于RGB空間的分割耗時。通過對比分析，本文采用在RGB空間的顏色分割。由于噪聲的存在，本文在顏色分割后采用了中值濾波去除孤立點噪聲。 （3）根據(jù)本文研究的限速標(biāo)志的圓形特征，本文利用基于圓形度