基于Hough变换的静态交通标志检测方法研究(3)
1．2 国内外研究现状
1．3 本文的主要研究内容
本文将针对我国的道路交通标志，对复杂场景下标志的检测和圆形轮廓检测进行着重研究，并实现一个复杂场景下具有实时性和较高准确度的交通标志检测与圆形检测系统，论文结构安排如下：
第一章为绪论，阐述本课题的研究背景与意义，以及国内外在这方面的研究现状和论文结构安排。
第二章介绍总体方案其中包括交通标志的类别和特点，采用Hough算法的总体流程：1) 彩色图像分割2）灰度图像中CANNY边缘3）Hough变换。最后介绍所采用的实验平台。
第三章是图像预处理，其中包括交通标志粗分割，从图像分割的角度介绍了基于RGB空间的图像分割，以RGB空间代替HIS空间分割图像，和利用Canny算法对图像做边缘检测，以及其他的相关技术，并且分析了我们要研究的课题所面临的主要技术难点。
第四章是基于改进Hough变换方法的圆形检测，介绍了Hough变换的原理和实现。
第五章是程序运行结果和测试情况。
2 总体方案
2.1 交通标志的类别和特点
交通标志是一种图形与文字相结合的公共标识，起到指示、提示和警示等作用。
世界各国使用的交通标志大多类似，但并不完全相同[7]。我国于1986年第一次颁布了交通标志设置标准GB 5768--86，1999年进行了修订后升级为GB 5768--99。现行的就是99年修订后的标准，主要分为指示标志、指路标志、警告标志、禁令标志、道路旋工标志等几大类。城区道路常用的是前三类标志，已有的研究绝大多数也是针对这三类标志的(如图1所示)。
a.禁令标志 b.警告标志 c.指示标志
图1 交通标志示例
颜色是交通标志的一个重要特征，我国交通标志主要由五种基本颜色构成：红色、蓝色、黄色、黑色、白色。其中，禁令标志以红色为其基本颜色，白色为其底色，内核图案以黑色为主，另有两个特殊标志为白底黑色；指示标志的基本颜色为蓝色，内核图案以白色为主；警告标志以黄色为其基本颜色，边框及其内核的图案为黑色。另外，大部分交通标志都有一个很细的外轮廓线。实践表明，拍摄到的交通标志实景图中，轮廓线都比较模糊、甚至看不到。因此，这些轮廓线对交通标志识别的影响完全可以忽略不计。于是，若忽略白色、黄色和其它次要因素，则颜色与三大类交通标志之间的关系如图2，可表述如下：
1) 以红色为基本颜色的交通标志必为禁令标志；
2) 以蓝色为基本颜色的交通标志必为指示标志；
3) 以黑色为基本颜色的交通标志或为禁令标志、或为警告标志。
图2 交通标志的颜色特征
形状是交通标志的另一重要特征，我国的116种交通标志共有五种基本形状：圆形、矩形、正三角形、倒三角形、正八边形[8]。其中，圆形、矩形和正三角形的数量很多，为三大类道路交通标志的主要形状。倒三角形和正八边形各有一个，且都是禁令标志，其余40个禁令标志均为圆形。29个指示标志有圆形和矩形两种形状。45个警告标志的基本形状为正三角形。因此，几何形状与三大类道路交通标志之间的关系如图3所示，可表述如下：
1） 圆形或为禁令标志、或为指示标志；
2） 矩形必为指示标志；
3） 正三角形必为警告标志；
4） 倒三角形和正八边形必为禁令标志。
图3 交通标志的几何特征
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