摘 要： 研究了道路交通標(biāo)志檢測分類問題，針對顏色定位檢測交通標(biāo)志的缺陷，提出了一種基于形狀邊緣定位和顏色判別的交通標(biāo)志檢測分類方法。首先將原圖像從RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到HSV，在飽和度S通道上用Canny算子檢測邊緣，計(jì)算邊緣的形狀參數(shù)（圓形度、矩形度以及推廣得到的正三角形度）以判定邊緣形狀，定位出標(biāo)志的位置；然后采用修正的HSV色彩空間分割模型判別標(biāo)志顏色以進(jìn)行分類，分類過程中篩除了非標(biāo)志區(qū)域。實(shí)驗(yàn)證明，該方法具有良好的檢測分類效果。
關(guān)鍵詞： HSV色彩空間；飽和度；Canny算子邊緣檢測；分割模型；分類
交通標(biāo)志是道路交通系統(tǒng)中不可缺少的一部分，它提供指示、警告和禁令等信息，起到了引導(dǎo)提示駕駛員操作、保障交通安全的重要作用。交通標(biāo)志的檢測是一個非常重要的研究課題，受到政府有關(guān)部門和汽車公司的關(guān)注。交通標(biāo)志的檢測分類包含必要的預(yù)處理、交通標(biāo)志圖像的分割、交通標(biāo)志的定位及分類等步驟，是交通標(biāo)志正確識別的前提。
交通標(biāo)志檢測的難點(diǎn)在于如何準(zhǔn)確地在實(shí)景交通圖像中定位出標(biāo)志。實(shí)景交通圖像背景復(fù)雜，標(biāo)志會受到光線、拍攝角度以及人為破壞等因素的影響，增加了檢測的難度。目前，關(guān)于交通標(biāo)志檢測技術(shù)的研究很多，常見的方法是分別基于RGB、HSV和YIQ色彩空間的分割模型定位交通標(biāo)志[1-3]?；陬伾亩ㄎ粰z測會因?yàn)殚撝档脑O(shè)定而影響定位結(jié)果，在背景多變、復(fù)雜（如標(biāo)志周圍有相近色彩的物體和光線較暗）的情況下，定位結(jié)果會受到較大干擾。
另外，交通標(biāo)志的定位還有基于邊緣的方法[4-5]。相對于顏色定位的方法，基于邊緣的方法不需要設(shè)定閾值，面對多變的環(huán)境顯得更為靈活。
交通標(biāo)志類別與其顏色及幾何形狀之間具有唯一的確定性關(guān)系。本文針對交通標(biāo)志的形狀和顏色兩個特征，提出了一種基于形狀邊緣定位檢測和顏色判別分類的交通標(biāo)志檢測分類方法。該方法在飽和度S通道檢測標(biāo)志邊緣，通過邊緣的形狀參數(shù)判定標(biāo)志的幾何形狀，定位出標(biāo)志；采用修正的HSV色彩空間分割模型判別標(biāo)志顏色以進(jìn)行標(biāo)志分類，分類過程中篩除了非標(biāo)志區(qū)域。
1 交通標(biāo)志檢測
1.1 交通標(biāo)志檢測分類流程
我國道路交通標(biāo)志的顏色和幾何特征顯著，以圓形、三角形和矩形作為基本形狀，以紅色、黃色和藍(lán)色作為基本顏色，交通標(biāo)志類別與其幾何形狀及顏色之間具有唯一的確定性關(guān)系。因此，在檢測過程中可將我國道路交通標(biāo)志按照形狀分成3類，再按照基本顏色劃分成6類。圖1為交通標(biāo)志檢測分類的流程圖。
本文結(jié)合中國道路交通標(biāo)志的形狀和顏色特征，提出了一種適合于自然場景下的交通標(biāo)志檢測方法。該方法能檢測出一定程度上變形、破損和褪色的標(biāo)志。
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