專利名稱：一種交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于交通應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置，該裝置能自動(dòng)識(shí)別路邊的標(biāo)志并給駕駛員提供道路信息，使駕駛員更加安全和輕松。
背景技術(shù)：
隨著智能交通系統(tǒng)的不斷研究和發(fā)展，交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(TSR)逐漸得到重視和發(fā)展。這個(gè)系統(tǒng)將成為未來車輛的重要組成部分。道路交通標(biāo)志識(shí)別是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)自動(dòng)的進(jìn)行識(shí)別的研究領(lǐng)域。它在車輛行駛過程中對(duì)出現(xiàn)的交通標(biāo)志信息進(jìn)行采集和識(shí)別，及時(shí)的向駕駛員作出指示或警告，或者直接控制車輛的操作，以保持交通通暢和預(yù)防事故的發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于matlab程序算法的交通自動(dòng)標(biāo)志識(shí)別裝置，能快速的識(shí)別出禁止類的基本交通標(biāo)志。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置，其特征在于，包括安裝于汽車上USB接口的攝像機(jī)， 攝像機(jī)通過圖像預(yù)處理模塊與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)還連接有模板庫。攝像機(jī)采集道路交通標(biāo)志圖像，輸入圖像預(yù)處理模塊后進(jìn)入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)用 matlab基于直方圖均衡化對(duì)圖像作預(yù)處理改善圖像的像質(zhì)。然后以顏色為依據(jù)通過閾值分割的方法提取顏色特征的目標(biāo)區(qū)域。之后通過孤立點(diǎn)和面積去噪去掉一些不必要的干擾提取目標(biāo)區(qū)域。膨脹，腐蝕，細(xì)化，最后與模板庫交通標(biāo)志對(duì)比進(jìn)行識(shí)別。本實(shí)用新型的交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置實(shí)時(shí)性較好，得到的圖像清晰。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本實(shí)用新型的圖像預(yù)處理模塊流程圖；圖3是預(yù)處理模塊中圖像增強(qiáng)的算法步驟；
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)施例給出一種交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置，包括安裝于汽車上USB接口的攝像機(jī)，攝像機(jī)通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)還連接有圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊連接模板庫進(jìn)行最后的識(shí)別。圖像預(yù)處理模塊內(nèi)固化有基于MATLAB支持的軟件，車載攝像機(jī)拍攝一組交通標(biāo)志圖片，通過USB接口輸入計(jì)算機(jī)，然后通過matlab程序算法進(jìn)行圖像增強(qiáng)、紅黑顏色閾值分害U、降噪聲、圓形特征提取、圖像形態(tài)學(xué)處理(膨脹、腐蝕)、基于canny算子的邊緣檢測(cè)、細(xì)化一系列圖像預(yù)處理過程，最后將得到圖像與模板庫中的交通標(biāo)志對(duì)比進(jìn)行識(shí)別。1、圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)的主要目的是為了改善圖像的視覺效果，提高圖像的清晰度和工藝的適應(yīng)性，以便于人與計(jì)算機(jī)的分析和處理。然后主要在HIS空間通道進(jìn)行直方均衡分布和在 RGB空間進(jìn)行顏色分割。本實(shí)施例采用在HIS顏色空間模型通道進(jìn)行直方圖均衡分布，算法步驟；1)將RGB圖像轉(zhuǎn)換成HIS圖像。2)顯示HIS圖像，直方圖均衡化HIS圖像。3)將HIS圖像轉(zhuǎn)換成RGB圖像。見圖12、基于RGB顏色空間的圖像閾值分割閾值法是一種簡(jiǎn)單有效的圖像分割方法，他用戶一個(gè)或幾個(gè)閾值將圖像的灰度分為幾個(gè)部分，將統(tǒng)一部分的像素視為相同的物體。在交通標(biāo)志識(shí)別系統(tǒng)中，考慮系統(tǒng)的運(yùn)算量和實(shí)時(shí)性問題，決定選擇閾值分割的方法。主要思想在RGB彩色空間，通過圖像像素的實(shí)際值與預(yù)設(shè)預(yù)知的比較，分割出特定的區(qū)域，而分割的閾值的確定值是通過實(shí)驗(yàn)得到的。選擇RGB空間進(jìn)行分割是因?yàn)椴恍枰D(zhuǎn)換并且實(shí)時(shí)性好。本實(shí)施例確定的閾值范圍是在自然條件下進(jìn)行圖像增強(qiáng)后的實(shí)驗(yàn)數(shù)值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，如果R與G，B差值都在35以上，即為紅色像素區(qū)域，為目標(biāo)像素；如果R，G, B三分量之間的差值小于等于20，并且三分量之間的取值范圍都在30至90之間，即為黑色像素的區(qū)域，也是目標(biāo)像素；不在上述的范圍之列，那么是彩色圖像像素，即為背景像素。分割出目標(biāo)像素，以白色為目標(biāo)色，黑色為背景色。得出分割結(jié)果。3、圖像分割后能大體分割出具有圓形特征的二值圖像由于交通標(biāo)志最明顯的特征是顏色和形狀，通過形狀去除其余的干擾成為必要。 利用基于MATLAB圓形度的算法提取圓形的目標(biāo)形狀特征。圓形度也是圓的顯著特征，原理簡(jiǎn)單直觀，計(jì)算容易。圓形度的計(jì)算公式如下；C= 4 π A/L2利用鏈碼結(jié)構(gòu)快速計(jì)算圓的面積和周長(zhǎng)。將像素看所點(diǎn)，周長(zhǎng)L定義為區(qū)域邊界像素的8鏈碼的長(zhǎng)度之和，其表達(dá)式為
權(quán)利要求1. 一種交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置，其特征在于，包括安裝于汽車上USB接口的攝像機(jī)，攝像機(jī)通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)還連接有圖像預(yù)處理模塊，圖像預(yù)處理模塊連接有模板庫。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別裝置，包括安裝于汽車上USB接口的攝像機(jī)連接計(jì)算機(jī)，攝像機(jī)拍攝圖片輸入計(jì)算機(jī)，通過圖像預(yù)處理模塊對(duì)圖像進(jìn)行處理，處理后，與模板庫的交通標(biāo)志進(jìn)行匹配。攝像機(jī)采集道路交通標(biāo)志圖像，通過USB接口輸入在計(jì)算機(jī)上顯示，然后通過基于matlab軟件進(jìn)行直方圖均衡化、閾值分割的方法提取顏色特征的目標(biāo)區(qū)域。之后通去掉一些不必要干擾提取圓形目標(biāo)區(qū)域。經(jīng)膨脹，腐蝕，邊緣檢測(cè)，細(xì)化這一系列圖像預(yù)處理模塊的過程，最后與模板庫交通標(biāo)志對(duì)比進(jìn)行識(shí)別。該裝置實(shí)時(shí)性較好，得到的圖像清晰，識(shí)別率高。
文檔編號(hào)G08G1/0967GK202084185SQ201120203650
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者劉坤, 席曉哲, 王清泉, 韓毅 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)