基于仿射不變特征的交通標(biāo)志識別研究.pdf

1、隨著交通事業(yè)的日益發(fā)展,交通標(biāo)志識別系統(tǒng)作為智能交通的一個重要組成部分已經(jīng)引起人們越來越多的注意。在國外,交通標(biāo)志的自動識別己經(jīng)成為一個重點的研究課題。由于國內(nèi)在該領(lǐng)域起步較晚,目前還沒有形成可應(yīng)用的系統(tǒng)。在這種背景下,本文進(jìn)行了交通標(biāo)志自動識別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。交通標(biāo)志的實時識別系統(tǒng)是把攝像機在移動的車輛里拍攝到的道路場景傳輸?shù)接嬎銠C中進(jìn)行處理,并自動識別后把信息傳遞給駕駛員或駕駛操作系統(tǒng),以輔助其駕駛行為。但是,交通標(biāo)志在實際道路

2、環(huán)境中受到各種不同外界因素的影響與干擾,這就給目標(biāo)識別帶來了一定的難度。本課題針對我國交通標(biāo)志的實際情況,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于仿射不變特性的交通標(biāo)志識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了局部特征提取中的仿射不變特征的理論,有效降低了對于特征提取受環(huán)境變化造成的影響,并根據(jù)粗精匹配結(jié)合的思想縮短了匹配分類時間,提高了匹配速度,達(dá)到了在尺度、旋轉(zhuǎn)、視角、光照的變化以及遮擋的情況下有較精準(zhǔn)匹配度和一定的實時性。
　　 本文在交通標(biāo)志圖像庫的建立、特征

3、子空間的建立、特征提取算法、交通標(biāo)志的分類算法以及交通標(biāo)志判別方法等方面做了以下一些工作：⑴由于我國關(guān)于交通標(biāo)志自動識別系統(tǒng)的研究起步較晚,交通標(biāo)志的數(shù)據(jù)庫沒有公開發(fā)布,因此需要在實驗中自制交通標(biāo)志數(shù)據(jù)庫。通過收集大量各種標(biāo)準(zhǔn)模板的交通標(biāo)志,進(jìn)而根據(jù)它們的特點進(jìn)行分類生成各個子數(shù)據(jù)庫,并檢測特征點,構(gòu)建特征子空間。⑵在總結(jié)其國內(nèi)外現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)及目前常用的局部特征提取方法的基礎(chǔ)上,本文做了大量實驗進(jìn)行對比,找出各種算子的優(yōu)缺點,提出了本

4、課題采用的SIFT與ASIFT算法相結(jié)合的特征提取方案對交通標(biāo)志進(jìn)行識別,彌補了SIFI。算法在視角范圍小的缺點,同時也減少了因ASIFT計算量大造成的處理時間過長,起到了優(yōu)勢互補的作用。⑶針對自動識別實時性的要求,本文對SIFT算子高維數(shù)的復(fù)雜性和計算重復(fù)等問題進(jìn)行了簡化。在交通標(biāo)志分類方面,本文詳細(xì)分析了幾種圖像匹配的方法,做出了對比研究；同時,結(jié)合粗精匹配的思想原則和交通標(biāo)志的具體情況,將輸入圖像按不同顏色的H值進(jìn)行粗分類,再進(jìn)行