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嵌入式导盲技术中交通标志的识别研究
| 论文题名： | 嵌入式导盲技术中交通标志的识别研究 |
| 关键词： | 导盲辅助系统;斑马线识别;盲道识别;红绿灯识别;嵌入式系统 |
| 摘要： | 视觉在人的各项活动中起着极为重要的作用，而视觉障碍人士在视觉方面存在欠缺，需要借助各种导盲辅具来帮助自己出行。随着机器视觉技术的不断发展，基于视觉的导盲设备在导盲辅具中成为主力军，通过摄像头进行图像采集后准确识别出障碍物和路面标志，并指引视觉障碍人士安全行走。本文重点研究斑马线识别、盲道识别和红绿灯识别等三个部分，主要内容如下： 根据斑马线的颜色形状特点，在双极系数法的基础上对灰度化处理和线段检测两个方面进行了改良。利用LDA（线性判别分析技术）灰度化图像，使斑马线与周围环境有明显的区分。对图像采用不均匀分块方法求双极系数图，并进行区域优化筛选，与二值图融合，得到候选区域。通过EDLines快速检测直线算法改进LSD直线检测算法检测直线，筛选线段信息，确定斑马线位置。 针对颜色特征明显的这类盲道，通过颜色空间的转换，利用HSV空间中的H通道进行二值化阈值分割，同时用循环优化确定阈值的方式改良阈值选取过程，分割盲道区域。对颜色特点不够显著的盲道，通过Otsu法（最大类间差分法）改进Canny边缘检测算法检测图像边缘，利用Hough变换对边缘图像进行直线查找、筛选，确定盲道两侧边界位置。 对红绿灯进行形状特征定位，基于圆形度和矩形比例筛选轮廓区域，定位红绿灯具体位置。利用RGB颜色空间对定位区域进行红、绿、蓝三通道分离，通过单通道相减，像素颜色范围归类生成表征三种颜色的二值图，选取含最多白色像素的二值图来判断出红、绿、黄三种颜色，并将颜色信息显示在图像上。 通过Qt完成系统界面制作，移植OpenCV库函数和Qt图像界面库至smart210开发板，在开发板的嵌入式Linux系统平台上实现导盲辅助系统的设计，以方框和直线的形式标记出斑马线、盲道、红绿灯三个目标的位置。系统经过实际验证达到设计要求，在不同环境下针对不同状态的目标均能识别准确，表现出较好的鲁棒性。 |
| 作者： | 林倩 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 黄新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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