基于matlab道路交通标志牌,基于MATLAB的道路交通标志识别

教育教学论坛 EDUCATIONTEACHINGFORUM 2016 年 3 月第 12 期 Mar.2016 NO.12 基于MATLAB的道路交通标志识别 孙 巍，孙国荣，张瑞龙 (上海工程技术大学高等职业技术学院，上海市高级技工学校，上海 200437) 摘要：本文介绍用MATLAB强大的计算功能和各种功能齐全的函数，图像工具箱来进行道路交通标志的识别。介绍基于LAB颜色模型的颜色特征提取和基于radon变换的形状特征的提取，并根据上述两个特征进行交通标志识别的MATLAB的程序设计进行介绍。 关键词：MATLAB；lab；radon；特征融合；道路交通标志中图分类号：U491.5+2 文献标志码：A 文章编号：1674-9324(2016)12-0055-03 一、引言 当今社会交通已经非常发达，而 道 路交通仍占主导地位。MATLAB利用图像处理工具箱，并结合其强大的数据处理能力，我们可不必关心图像文件的格式、读写、显示等细节，而 把 精 力 集 中 在 算 法 研究上，大大提高了工作效率。而且，在 测 试 这 些 算 法 时 既可方便地得到统计数据，又可得到直观图示。 二、交通标志识别关键技术研究 1.交通标志的类型。目前，不 同 国 家 执 行 的 交 通 标志 标 准 不 尽 相 同 ，考 虑 到研究的适用性，对本文而言基于目前国内现行的交通标志国家标准———《道路交通标志和标线GB5768-1999》。由该标准可知：交通标志一般安置在固定位置的固定高度之处，它们的形状、彩色、图样都是依照国家标准而设计。另外，从交通标志的国家标准以及实际交通标准识别实验中，还可以获得以下的先验知识。考虑到标准中的指路标志包含较多汉字，标志库数量较大，本文禁令交通标志作为研究的重点。 2.识别框架。由模式识别的一般理论可知，典型的模式识别系统原理，如图1所示。数据采集和预处理的目的是为了得到比较满意的图像，要 解 决交通标志图像的实时采集和图像的复原问题；特征提取和选择要解决待识别对象的固有的、本质的及重要的特征的量测以及尽量减少特征矢量的维数等问题。分类识别要根据对象的知识以及分类识别的理论和方法，将待识对象进行分类和理解，在 交 通 标 志 识别中，要 解 决交通标志的分类和理解问题。 3.预处理技术。交通标志图像的预处理主要涉及两个方面：一是对交通标志特征颜色的分割；二是对交通标志图像质量的提高。这两方面对于交通标志的 正确识别具有非常最重要的意义。下面对目前交通标志识别系统所涉及的彩色图像分割技术和图像复原技术加以分析。 4.特征提取与选择技术。特征提取是模式识别领域的一个比较关键的问题，因为后面的分类器是直接用所选取的特征进行分类的。特征选取的好坏对于一个模式识别系统的识别效果有重要的影响。三、基 于 颜色和形状特征的交通标志识别 1.色度直方图。①L*a*b*彩色空间与图像的颜色不变量。为了获取一个独立于观察点的量化的图像颜色描述符，需要一种颜色特征，在 事 先 考 虑 到 阴 影 、遮蔽 以 及 高 亮 度 等 因 素 的 影响下，它仍能独立于对象表面的形状和观察的角度。人们已经发现，对 于 Phong和TorranceSparrow的反射模型，颜色的色度(hue)是一个独立于观察点的颜色特征。由于彩色空间L*a*b*具有感知上的均匀性，它与人们对彩色的视觉感知非常接近，并且具有欧氏距离度量(Euclideanmetric)。因此，用L*a*b*彩色模型来计算色度。②色度直方图。给定一幅图像f，图像大小为m*n。设f中坐标(I，j)处