基于手機(jī)平臺(tái)的交通信號(hào)燈識(shí)別算法的研究.pdf

1、交通場(chǎng)景中包含大量信息，如道路標(biāo)志、道路標(biāo)識(shí)、交通信號(hào)燈等，駕駛員的注意力不集中、視覺(jué)疲勞和理解錯(cuò)誤等都會(huì)導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。特別是交通信號(hào)燈信息，用于指示行人和車(chē)輛安全有序通行，為此，識(shí)別交通信號(hào)燈對(duì)于輔助駕駛或者自動(dòng)駕駛具有重要意義。特別是隨著智能手機(jī)等消費(fèi)類(lèi)移動(dòng)終端的迅速普及，將汽車(chē)輔助駕駛或自動(dòng)駕駛的功能與智能手機(jī)設(shè)備進(jìn)行整合，既可以對(duì)智能手機(jī)日益強(qiáng)大的硬件資源進(jìn)行有效利用，同時(shí)又可以滿足人們追求安全、便捷的需求。本文結(jié)合應(yīng)用數(shù)

2、學(xué)相關(guān)知識(shí)，提出了一種基于智能手機(jī)平臺(tái)的三階段交通信號(hào)燈識(shí)別算法，包括信號(hào)燈的候選區(qū)域提取、識(shí)別和時(shí)空信息融合三個(gè)階段。
　　在信號(hào)燈候選區(qū)域提取階段，首先，提出一個(gè)基于HSL色彩空間的橢球體幾何閾值模型用于提取感興趣顏色區(qū)域，進(jìn)而結(jié)合圖像頂帽變換，獲取同時(shí)滿足顏色和亮度條件的信號(hào)燈候選區(qū)域。然后，為了節(jié)省像素點(diǎn)顏色空間轉(zhuǎn)換及利用橢球體幾何閾值模型判斷顏色像素點(diǎn)的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，離線建立了YUV空間像素點(diǎn)顏色（紅、綠）判斷表，這樣將顏色

3、空間轉(zhuǎn)換和判斷過(guò)程都隱含在判斷表中，提高了算法的識(shí)別速度。
　　在識(shí)別階段，為了準(zhǔn)確地、快速地識(shí)別出信號(hào)燈的狀態(tài)和類(lèi)型，利用降維后的HOG特征和極限學(xué)習(xí)機(jī)分類(lèi)器(ELM)對(duì)候選區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)證。首先，離線訓(xùn)練兩個(gè)ELM分類(lèi)器，分別對(duì)應(yīng)紅燈和綠燈。然后，對(duì)候選區(qū)域提取HOG特征，利用BW方法降維，再用ELM分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別，識(shí)別出信號(hào)燈的狀態(tài)和類(lèi)型。
　　在時(shí)空信息融合階段，為了提高信號(hào)燈狀態(tài)和類(lèi)型的識(shí)別準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，首先，利