教育教學(xué)論壇 EDUCATIONTEACHINGFORUM 2016 年 3 月第 12 期 Mar.2016 NO.12 基于MATLAB的道路交通標(biāo)志識別 孫 巍，孫國榮，張瑞龍 (上海工程技術(shù)大學(xué)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院，上海市高級技工學(xué)校，上海 200437) 摘要：本文介紹用MATLAB強大的計算功能和各種功能齊全的函數(shù)，圖像工具箱來進(jìn)行道路交通標(biāo)志的識別。介紹基于LAB顏色模型的顏色特征提取和基于radon變換的形狀特征的提取，并根據(jù)上述兩個特征進(jìn)行交通標(biāo)志識別的MATLAB的程序設(shè)計進(jìn)行介紹。 關(guān)鍵詞：MATLAB；lab；radon；特征融合；道路交通標(biāo)志中圖分類號：U491.5+2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324(2016)12-0055-03 一、引言 當(dāng)今社會交通已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，而 道 路交通仍占主導(dǎo)地位。MATLAB利用圖像處理工具箱，并結(jié)合其強大的數(shù)據(jù)處理能力，我們可不必關(guān)心圖像文件的格式、讀寫、顯示等細(xì)節(jié)，而 把 精 力 集 中 在 算 法 研究上，大大提高了工作效率。而且，在 測 試 這 些 算 法 時 既可方便地得到統(tǒng)計數(shù)據(jù)，又可得到直觀圖示。 二、交通標(biāo)志識別關(guān)鍵技術(shù)研究 1.交通標(biāo)志的類型。目前，不 同 國 家 執(zhí) 行 的 交 通 標(biāo)志 標(biāo) 準(zhǔn) 不 盡 相 同 ，考 慮 到研究的適用性，對本文而言基于目前國內(nèi)現(xiàn)行的交通標(biāo)志國家標(biāo)準(zhǔn)———《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線GB5768-1999》。由該標(biāo)準(zhǔn)可知：交通標(biāo)志一般安置在固定位置的固定高度之處，它們的形狀、彩色、圖樣都是依照國家標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計。另外，從交通標(biāo)志的國家標(biāo)準(zhǔn)以及實際交通標(biāo)準(zhǔn)識別實驗中，還可以獲得以下的先驗知識。考慮到標(biāo)準(zhǔn)中的指路標(biāo)志包含較多漢字，標(biāo)志庫數(shù)量較大，本文禁令交通標(biāo)志作為研究的重點。 2.識別框架。由模式識別的一般理論可知，典型的模式識別系統(tǒng)原理，如圖1所示。數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理的目的是為了得到比較滿意的圖像，要 解 決交通標(biāo)志圖像的實時采集和圖像的復(fù)原問題；特征提取和選擇要解決待識別對象的固有的、本質(zhì)的及重要的特征的量測以及盡量減少特征矢量的維數(shù)等問題。分類識別要根據(jù)對象的知識以及分類識別的理論和方法，將待識對象進(jìn)行分類和理解，在 交 通 標(biāo) 志 識別中，要 解 決交通標(biāo)志的分類和理解問題。 3.預(yù)處理技術(shù)。交通標(biāo)志圖像的預(yù)處理主要涉及兩個方面：一是對交通標(biāo)志特征顏色的分割；二是對交通標(biāo)志圖像質(zhì)量的提高。這兩方面對于交通標(biāo)志的 正確識別具有非常最重要的意義。下面對目前交通標(biāo)志識別系統(tǒng)所涉及的彩色圖像分割技術(shù)和圖像復(fù)原技術(shù)加以分析。 4.特征提取與選擇技術(shù)。特征提取是模式識別領(lǐng)域的一個比較關(guān)鍵的問題，因為后面的分類器是直接用所選取的特征進(jìn)行分類的。特征選取的好壞對于一個模式識別系統(tǒng)的識別效果有重要的影響。三、基 于 顏色和形狀特征的交通標(biāo)志識別 1.色度直方圖。①L*a*b*彩色空間與圖像的顏色不變量。為了獲取一個獨立于觀察點的量化的圖像顏色描述符，需要一種顏色特征，在 事 先 考 慮 到 陰 影 、遮蔽 以 及 高 亮 度 等 因 素 的 影響下，它仍能獨立于對象表面的形狀和觀察的角度。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對 于 Phong和TorranceSparrow的反射模型，顏色的色度(hue)是一個獨立于觀察點的顏色特征。由于彩色空間L*a*b*具有感知上的均勻性，它與人們對彩色的視覺感知非常接近，并且具有歐氏距離度量(Euclideanmetric)。因此，用L*a*b*彩色模型來計算色度。②色度直方圖。給定一幅圖像f，圖像大小為m*n。設(shè)f中坐標(biāo)(I，j)處

總結(jié)

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