английский текст для ММФ. Диссертация представлена в соответствии с требованиями Университет Нейпира для получения степени Доктор философских наук
 Скачать 1.26 Mb.
|
|
Глава В этой главе описываются цели и задачи данной диссертации и излагаются ее отношение к области интеллектуальных транспортных систем 5 2. Глава , , В этой главе демонстрируются дорожные и дорожные знаки их свойства категории и правильные цвета и формы Она концентрируется на шведских дорожных знаках и дорожных знаках различия между шведским стандартом и стандартом других стран 3. Глава , В этой главе объясняется почему автоматизация задачи категоризации в дорожном знаке признание важно для дорожных властей и почему это трудно сделать для , академики В нем представлены проблемы которые необходимо решать при съемке изображений в наружных условиях и завершается изложением требования к научно удовлетворительное решение 4. Глава В этой главе представлен обзор литературы и предыдущих работ Он охватывает , - , документы технические отчеты и интернет ресурсы которые были собраны для ознакомления В , обзор включает изучение и анализ алгоритмов сегментации цвета формы , идентификация и распознавание классификация дорожных знаков и классификация . IT пиктограмм , также рассматриваются различные методы применяемые для достижения распознавания дорожных знаков в качестве задача компьютерного зрения , В этой главе исследуется цвет его свойства и стабильность при работе с различные условия освещения и геометрия Он концентрируется на оттенке как основном источнике информация для сегментации цвета , , - , Моменты Зернике моменты Лежандра ортогональные дескрипторы Фурье Меллина Бинарные инварианты Хаара обсуждаются в этой главе За этим следует описание (SVM), классификатор опорных векторных машин который вызывается на последнем этапе 5. Глава В этой главе рассматривается методология построения распознавания дорожных знаков , система Коллекция изображений и база данных изображений представлены в начале а затем , с помощью алгоритмов цветовой сегментации разработанных в данном исследовании В , в этой главе подробно рассказывается об алгоритме распознавания который был разработан для идентификации трафика , , знаки на месте происшествия Наконец в этой главе описывается метод классификации используемый для трафика распознавание знаков 6 6. Глава , В этой главе представлены подробности экспериментальной работы проведенной для оценки , различные алгоритмы разработанные в предыдущей главе Алгоритмы сегментации цвета , были протестированы в различных погодных условиях условиях освещения и знаковых условиях В тот же набор экспериментов был применен и к распознавателю нечетких форм В последней части этого SVM. еще одна серия экспериментов была применена к классификатору Тест включает в себя , SVM, обучение с различными функциями типами ядрами и различными порядками моментов , Наконец представлен поиск оптимальных значений 7. Глава , В этой главе кратко излагаются основные вклады и выводы сделанные в результате этой работы , Исследования В нем представлены планы на будущее которые могут быть реализованы для улучшения работы и вопросы для дальнейшего изучения : Приложение А В этом приложении приведены подробные сведения о шведских дорожных и дорожных знаках вместе с их представлены значения и их группы : Приложение В Это приложение объединяет в одном месте техники описания цвета как , , источник информации Это касается знаменитых цветовых пространств их репрезентации , преимущества и недостатки а также как перейти из одного цветового пространства в другое : Приложение С В этом приложении даны явные формы моментов Зернике D: Приложение , В этом приложении приведены результаты экспериментов проведенных на СВМ и использованных для оценки этого классификатора и его эффективности : Приложение Е База данных доступа к изображениям дорожных знаков представлена в настоящем . IT приложении , , показывает таблицу изображений таблицу знаков таблицы фраз и отношения среди них F: Приложение , В настоящем приложении представлен список публикаций полученных в ходе данного исследования 7 2. Дорожные знаки , Дорожные и дорожные знаки светофоры и другие дорожные устройства используются для , регулирования , предупреждать направлять или информировать участников дорожного движения Они помогают достичь приемлемого уровня дорожного движения качество и повышение безопасности благодаря упорядоченному и предсказуемому , движению всего трафика как [3, 4]. транспортные средства и пешеходы , Дорожные и дорожные знаки предназначены для того чтобы их легко узнавали водители [5]. потому что их формы и цвета легко отличимы от окружающей среды Шведское дорожное управление отвечает за определение внешнего вида всех знаки и дорожная разметка в Швеции Дорожные знаки в Швеции полностью регулируются этим законом , - администрация Они расположены в двух метрах от дороги а основание знак находится на высоте 1,6 , метра для дорог используемых транспортными средствами с моторами По дороге , - Администрация максимальное количество знаков на одном полюсе три с наибольшим количеством важный знак внизу В соответствии с европейскими знаками все знаки предназначены для добавьте отражающий слой на отдельные части знака Большинство шведских дорожных знаков используют пиктограммы для обозначения сообщения знака , " " - Однако есть некоторые исключения когда текст заменяет пиктограммы Знак СТОП это , один из примеров такого рода знаков Все знаки используют шведский текст кроме знака " ", СТОП где “STOP” “STOPP”. английское слово заменяет шведское слово Обычный цвет фона предупреждающих и запрещающих знаков на большинстве европейских , , вывески белые тогда как в Швеции этот цвет желтый Причина в том чтобы усилить видимость знаков в зимнее время Белые знаки было бы очень трудно разглядеть в условия снегопада Более толстый обод используется для предупреждающих и запрещающих знаков в Швеции по сравнению со своими европейскими аналогами 2.1 Свойства дорожных и дорожных знаков , Дорожные и дорожные знаки характеризуются рядом особенностей которые делают их : распознаваемые по отношению к окружающей среде 8 , Дорожные знаки проектируются изготавливаются и устанавливаются в соответствии со строгими [6]. регламент 2-D , , , Они выполнены в фиксированных формах таких как треугольники круги восьмиугольники или [7, 8]. прямоугольники , , Цвета вывесок подобраны так чтобы контрастировать с окружающей обстановкой которая [9]. сделайте их легко узнаваемыми водителями [10]. Цвета регулируются категорией знака , - И нформацияна знаке имеет один цвет а остальная часть знака другой цвет , , Оттенок краски покрывающей знак должен соответствовать определенному [6, 11]. длина волны в видимом спектре , Знаки расположены в четко определенных местах по отношению к дороге так что [10]. водитель может более или менее предвидеть расположение этих знаков , , [11]. Они могут содержать пиктограмму строку символов или и то и другое В каждой стране дорожные знаки характеризуются использованием фиксированных , текстовых шрифтов а также высота персонажа , , Они могут появляться в различных состояниях в том числе частично окклюзированные , искаженные [7, 11]. повреждаются и группируются в группу более чем по одному признаку 2.2 Шведские дорожные и дорожные знаки , Знаки в Швеции могут быть либо основаны на идеограммах которые содержат простые идеограммы для , выразить значение знака или на основе текста где содержимое знака может быть либо , текстом либо , [12]. или стрелки или другие символы Шведские дорожные знаки можно разделить на четыре категории : группы 1. : ( . 2.1) - Предупреждающие знаки Предупреждающий дорожный знак рис это тип , дорожного знака который указывает на опасность впереди на дороге Он характеризуется равносторонним треугольником с толстым красным ободком и желтой внутренней частью Пиктограмма используется для указания различных - предупреждения Красно желтое сочетание хорошо видно в снежную погоду , условия Другие знаки такие как знак ВЫХОДА и расстояние до пересечения уровня к этому классу относятся также знаки и железнодорожные переезды 9 . 2.1: . Рис Предупреждающие знаки 2. : Запрещающие знаки Они используются для запрета определенных видов маневров или некоторых других действий " ", " виды дорожного движения К этому относятся знаки въезд запрещен Парковка " " ". запрещена и Ограничение скорости , . 2.2. категория рис Обычно они имеют круглую форму с толстым ; " " - красный ободок и желтая внутренняя часть Есть несколько исключений знак СТОП это , восьмиугольник с красным фоном и белым ободком БЕЗ ПАРКОВКИ и БЕЗ СТОЯЧИЕ знаки имеют синий фон вместо желтого Конец света знаки ограничения обозначены черными полосами 2.2: . Рисунок Запрещающие знаки 10 3. : Обязательные знаки Они характеризуются полным синим кругом и белым , . 2.3. стрелка или пиктограмма рис Они контролируют действия водителей и участников дорожного движения , , Знаки заканчивающиеся обязательством имеют диагональную красную косую черту 2.3: Рисунок Обязательные знаки 4. : Указательные и дополнительные знаки Эти типы признаков характеризуются , , используйте прямоугольники с различными цветами фона такими как желтый зеленый или синий . 2.4 , На рис показаны некоторые примеры знаков относящихся к этой категории В , пиктограммы бывают либо белыми либо черными К этой категории относятся ромбовидные , прямоугольник и знаки дающие информацию о приоритете дороги 2.4: Рисунок Указательные и дополнительные знаки 11 , Полный набор шведских дорожных и дорожных знаков их значения и другая информация изображен в приложении А , Как отмечалось в вышеупомянутом обсуждении цвет дорожного знака вместе с его , , форма определяет ее категорию Цвета используемые на дорожных знаках имеют определенную длину волны , в видимом спектре Они отбираются таким образом чтобы их можно было отличить от природных и искусственных , сделали окрестности такими чтобы они были легко узнаваемы участниками дорожного движения , Национальное дорожное управление Швеции определяет стандартные цвета используемые для CMYK [13] , 2.1. дорожные знаки в цветовом пространстве как описано в таблице 2.2. , 2.3 , цвет приведен в таблице Кроме того в таблице показаны формы используемые в шведской дороге знаки 2.3 Резюме , В этой главе представлено описание дорожных и дорожных знаков в целом а также , , Шведские дорожные и дорожные знаки в частности Это показывает как они помогают водителям предвидеть дорога впереди в дополнение к любым связанным с ней проблемам и опасным ситуациям Глава , , иллюстрирует общие свойства дорожных и дорожных знаков описывая их характеристики цвета и формы различных категорий шведских дорожных знаков В следующей главе подробно рассматривается проблема распознавания дорожных знаков и проанализированы с разных точек зрения 12 2.1: . Таблица Шведские стандартные цвета Цвет Pantone C M Y K - Светло Голубой 294 82 56 0 18 - Темно Синий 282 34 27 0 64 Зеленый 335 70 0 65 30 Красный 185 0 91 76 0 Желтый 116 0 15 94 0 - Светло Серый 444 9 0 6 47 Оранжевый 152 0 51 100 0 Коричневый 469 0 27 32 61 2.2: , . Таблица Значение цветов используемых для дорожных знаков Цвет Смысл Красный STOP YIELD, , Исключительно для знаков и НЕ ВВОДИТЕ знаки и это используется в предупреждающих знаках и запрещающих знаках Черный , Используется в качестве информационного цвета в некоторых предупреждающих знаках запрещающих знаках и информационные знаки Белый , Используется в качестве фона для маршрутных маркеров направляющих знаков и некоторых нормативных документов , , , знаки и в качестве цвета сообщения на знаках с коричневым зеленым синим черным и красным цветами предыстория Оранжевый цвет Используется в качестве фона для знаков строительства и технического обслуживания Желтый цвет Используется в качестве фонового цвета для предупреждающих и , запрещающих знаков а также некоторые дополнительные признаки Зеленый Используется в качестве фонового цвета для скоростных дорог Синий Используется в качестве фона дополнительные знаки , цвет для нормативных информационных знаков и 13 2.3: . Таблица Формы дорожных знаков и их значения 14 3. Постановка задачи , Учитывая способности человека к распознаванию и интерпретации объектов это трудная задача , задача попытаться разработать компьютерную систему которая должна была бы поддерживать людей в , , каждый день жизни Есть много условий которые постоянно меняются таких как , яркость и видимость которые легко обрабатываются системой распознавания человека но представляют серьезные проблемы для компьютерного распознавания , Рассмотрение проблемы распознавания дорожных и дорожных знаков показывает что целью является , хорошо определенная и это кажется простой проблемой Дорожные знаки расположены в стандартном , , позиции и они имеют стандартные формы стандартные цвета а их пиктограммы известно , , , Однако для того чтобы увидеть проблему в ее полном масштабе необходим ряд параметров влияющих на производительность системы обнаружения должна быть тщательно изучена Изображения дорожных знаков получено с помощью цифровой камеры с целью текущего анализа Однако все же , , изображения снятые с движущейся камеры могут страдать от размытия при движении , Более того эти , изображения могут содержать дорожные знаки которые частично или полностью закрыты другими объектами , , например транспортные средства или пешеходы Другие проблемы такие как наличие , объектов похожих на , , дорожные знаки такие как здания или рекламные щиты могут повлиять на систему и затруднить обнаружение знаков трудно Система должна быть способна работать с дорожными знаками и дорожными знаками в широком диапазоне , , погодные условия и варианты освещения такие как разные сезоны разные , , , , погодные условия например солнечные туманные дождливые и снежные условия Разный потенциал трудности описаны в одном из разделов этой главы Использование этой системы в разных странах может еще больше усугубить проблему Разные страны используют разные цвета и разные пиктограммы Система также должна быть , , , адаптивный что означает что он должен позволять непрерывное обучение в противном случае обучение должно повторяется для каждой страны , Чтобы справиться со всеми этими ограничениями распознавание дорожных знаков должно быть обеспечено , большое количество примеров знаков позволяющих системе корректно реагировать при возникновении трафика знак встречается 15 3.1 ? Что такое распознавание дорожных знаков - , Распознавание дорожных знаков это область которая связана с обнаружением и , распознавание дорожных и дорожных знаков в дорожных сценах полученных камерой Это , техника которая использует компьютерное зрение и искусственный интеллект для извлечения дорожных знаков , , из наружных изображений сделанных в условиях неконтролируемого освещения где эти знаки могут быть , окклюзируется другими объектами и может страдать от различных проблем таких как , выцветание цвета , дезориентация изменения формы и размера 1984 [14]. Первая статья на эту тему была опубликована в Японии в году Цель состояла в , том чтобы попробуйте различные методы компьютерного зрения для обнаружения дорожных знаков на открытом воздухе , С тех пор многие исследовательские группы и компании проявили интерес провели исследования в этой области и создание огромного объема работы Разные техники ( . ) были использованы для покрытия различных областей применения см Следующий раздел и обширных за последнее десятилетие были достигнуты некоторые улучшения : Идентификация дорожных знаков осуществляется в два основных этапа Обнаружение П ризнание , На этапе обнаружения изображение предварительно обрабатывается улучшается и сегментируется , , , в зависимости от свойств знака таких как цвет форма или и то и другое На выходе получается , , сегментированное изображение содержащее потенциальные области которые могут быть распознаны как возможные дороги , знаки Эффективность и скорость обнаружения являются важными факторами поскольку они снижают пространство поиска и указывают только потенциальные регионы На этапе распознавания каждый из кандидатов тестируется на определенный набор ( ) , , по признакам рисунку определить входит ли он в группу дорожных знаков или нет а затем по этим признакам они подразделяются на разные группы Эти особенности , выбирается таким образом чтобы подчеркнуть различия между классами Форма знака играет , центральную роль на этом этапе играют и признаки классифицируемые на различные , классы такие как , , треугольники круги восьмиугольники Анализ пиктограмм позволяет перейти к : следующему этапу классификации Автор , , анализируя формы пиктограмм вместе с текстом доступным внутри знака можно легко определиться с индивидуальным классом рассматриваемого знака Прототип дороги 16 Получение изображения Цветовая сегментация и анализ формы Обнаружение Фаза Извлечение дорожных знаков Особенности Значения Признание Фаза C Rleacsosgifnicitaiotinonмодель Проверка . 3.1. система обнаружения и распознавания знаков показана на рис , , , реализуется либо информацией о цвете либо информацией о форме либо и тем и другим Сочетание цвета , , и форма может дать лучшие результаты если эти две функции доступны но многие , исследования показали что , показано что обнаружение и распознавание могут быть достигнуты даже при наличии , одного компонента цвета или , форма отсутствует Для большей ясности необходимо полное разделение между признанием и 5 6. классификация приведена в главах и |