交通標(biāo)志識(shí)別原理
交通標(biāo)志識(shí)別又稱為T(mén)SR(Traffic Sign Recognition)是指能夠在車(chē)輛行駛過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的道路交通標(biāo)志信息進(jìn)行采集和識(shí)別,及時(shí)向駕駛員做出指示或警告,亦或者直接控制車(chē)輛進(jìn)行操作,以保證交通通暢并預(yù)防事故的發(fā)生。在安裝有安全輔助駕駛系統(tǒng)的車(chē)輛中,如果車(chē)輛能夠提供高效的TSR系統(tǒng),及時(shí)為駕駛員提供可靠地道路交通標(biāo)志信息,有效提高駕駛安全性和舒適性。
1、交通標(biāo)志分隔
交通標(biāo)志分隔實(shí)際是需要快速?gòu)膹?fù)雜的場(chǎng)景圖像中獲取可能是交通標(biāo)志的感興趣區(qū)域。然后采用模式識(shí)別的方法對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步辨識(shí)。由于交通標(biāo)志功能是起到指示性、提示性和警示性等作用,他們?cè)O(shè)置都具有醒目、顏色鮮明、圖形簡(jiǎn)潔、意義明確等特點(diǎn)。因此感興趣區(qū)域通常是利用其顏色和形狀進(jìn)行的。
目前,在交通標(biāo)志識(shí)別中常用的彩色空間包括RGB、HIS、CIE幾種,而RGB作為圖像處理中常用的三基色,是構(gòu)建其他各種顏色的基礎(chǔ),其他顏色表示方式可以用RGB變換得到。
我們知道,對(duì)于交通標(biāo)志而言大都顏色比較單一、固定,比如紅色標(biāo)志一般表示禁令,藍(lán)色標(biāo)志一般表示指示類,黃色標(biāo)志一般表示警告類,這里正好利用RGB的三基色紅、黃、藍(lán)加以識(shí)別匹配來(lái)表示。2、交通標(biāo)志識(shí)別
當(dāng)在試車(chē)環(huán)境中分割出來(lái)交通標(biāo)志信息的感興趣區(qū)域后,需要采用一定的算法對(duì)其進(jìn)行判別,以便確定它屬于哪一種具體的交通標(biāo)志,一般的判別方法包括模板匹配法、基于聚類分析法、基于形狀分析方法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法、基于支持向量機(jī)的方法。
(1)基于模板匹配法
(2)基于聚類分析法
(3)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法
(4)支持向量機(jī)的方法
支持向量機(jī)是一種典型的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,用于解決模式分類和非線性問(wèn)題,其主要思想是建立一個(gè)決策超平面,使得該平面兩側(cè)距平面*近的兩類樣本之間的距離**化,為分類提供更好的泛化能力。對(duì)于非線性可分模式分類問(wèn)題,需要將負(fù)責(zé)的模式分類問(wèn)題非線性的投射到高維特征空間,因此只要變換是非線性的且特征空間維數(shù)夠高,則原始模式空間能變成一個(gè)新的高維特征空間,在該空間中,其模式以較高的概率變得線性可分。其中變換過(guò)程要求生成一個(gè)核函數(shù)進(jìn)行卷積。
中國(guó)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
結(jié)合技術(shù)自身的發(fā)展和中國(guó)道路交通環(huán)境及消費(fèi)者的特定需求, 我們可以總結(jié)得到先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì):
(1) 從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看,由于消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)安全性的重視度只會(huì)越來(lái)越高, 因而先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)必將保持持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí),先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)正在從單個(gè)技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)檎鲜街鲃?dòng)安全系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),多項(xiàng)技術(shù)可以共用傳感器、控制系統(tǒng)等平臺(tái),一旦車(chē)輛裝備了基礎(chǔ)的ESP、ACC 等技術(shù),便可以方便地并以較低的成本添加其他安全駕駛輔助技術(shù),從而將進(jìn)一步推動(dòng)先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用。
(2) 一些相對(duì)較為低端且實(shí)用性強(qiáng)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)技術(shù),如胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、ESP 電子穩(wěn)定系統(tǒng)等已經(jīng)充分得到了市場(chǎng)的認(rèn)可, 在強(qiáng)烈的需求驅(qū)動(dòng)下,其在低端市場(chǎng)的普及率將穩(wěn)步提升。
(3) 中國(guó)消費(fèi)者對(duì)于避險(xiǎn)輔助類、視野改善類技術(shù)表現(xiàn)出明顯的關(guān)注度與需求度, 必將成為下一階段該領(lǐng)域內(nèi)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。
(4) 一些對(duì)道路要求較高的技術(shù),如變道輔助、車(chē)道偏離警告、ACC 等,以及與中國(guó)消費(fèi)者駕駛習(xí)慣不符的技術(shù),如車(chē)道保持系統(tǒng)、駕駛員疲勞檢測(cè)、禁酒閉鎖系統(tǒng)等,則可能將面臨較長(zhǎng)一段時(shí)間的緩慢發(fā)展。