基于局部二值模式的交通标志识别算法研究

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1、义肇一专业硕士学位论文基于局部二值模式的交通标志识别算法研究TrafficSignRecognitionBasedonLocalBinaryPattern作者：贾月圆导师：郝晓莉北京交通大学2013年7月，彳田＼方人∑乐k厂于文学位论文版权使用授权书fIIllllllllllIlllllllIIIIIIIIHIIJY2428709本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的

2、复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：霞冈J匐导师签名：签字日期：如侈年7月矿日钾瞬一签字日期：多口房年／7月罗日)中图分类号：TP391．4UDC：U495学校代码：10004密级：公开．北京交通大学专业硕士学位论文基于局部二值模式的交通标志识别算法研究TrafficSignRecognitionBasedonLocalBinaryPattern作者姓名：贾月圆导师姓名：郝晓莉学号：11125019职称：副教授工程领域：数字图像处理学位级别：硕士北京交通大学北尿父遗大字2013年7月致谢本论文的工作是在我的导师郝晓莉副教授

3、的悉心指导下完成的，郝晓莉副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响，悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向郝老师表示衷心的谢意。袁雪老师对于我的科研工作和论文提出了宝贵意见和建议，在此也表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，侯亚丽老师，郭长青、王悦杨等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，孟一飞、李贺、齐飞等师兄的研究成果和移交的科研资料对我论文的研究工作提供了重要的借鉴和参考价值，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的父母，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。j匕立童

4、通太堂童些亟±堂僮途塞虫塞撞蔓中文摘要摘要。交通标志识别是智能辅助驾驶系统研究的一个分支，已经成为国内外研究的热点之一。交通标志识别一般包括检测和识别两部分。检测一般是利用交通标志的形状和颜色特征，从自然场景中把交通标志提取出来。识别是把检测出来的交通标志的内容识别出来。交通标志识别在规范交通行为、确保安全驾驶等方面具有重要的意义。交通标志通常处于室外复杂的环境条件下，识别的过程中容易受环境光照、方向旋转的影响。针对这些问题，本文基于局部二值模式(LocalBinaryFeature，LBP)，对交通标志的特征进行提取，以及用支持向量机(SupportVec

5、torMachine，SVM)对交通标志进行识别分类研究。本文主要做的工作包括：1．LBP算法因其对光照和旋转具有不变性的优点，广泛应用于遥感图像分析、人脸识别等领域。本文首次将LBP算法引入到交通标志识别中(以目前检索的文献还未见相关报道)。设计了基于灰度图像的LBP特征提取算法，应用于282幅中国交通标志实景图像和4578幅瑞典交通标志实景图像的交通标志识别，识别率分别约为35％和67％。2．对相同局部纹理、不同颜色的交通标志，以上基于灰度图像的LBP特征提取算法无法进行有效区别。研究了交通标志的颜色特性，建立了颜色角度模型，实现了对交通标志的颜色增强，

6、交通标志识别率分别约提高到67．5％和75％。3．对相同局部纹理相同颜色、不同全局空间结构分布的交通标志，以上经颜色增强的LBP特征提取算法仍无法进行有效识别。建立了基于对数极坐标映射的分区模型，对交通标志进行分区的LBP特征提取，交通标志识别率提高到86％和91．5％。4．研究了SVM算法，在基于颜色角度模型和分区模型的LBP特征提取算法基础上，实现了交通标志的分类和识别。通过282幅中国交通标志实景图像和4578幅瑞典交通标志实景图像的交通标志识别实验证明，本文的基于颜色角度模型和分区模型的LBP特征提取算法，对交通标志的光照、旋转和尺度变化具有较强的鲁

7、棒性。关键词l交通标志识别；LBP；颜色角度模型；分区模型；SVM分类号lTP319．4PjE立童道丕堂童些亟±芏焦迨塞△旦墨IR△￡IABSTRACTABSTRACT：Asanimportantcomponentofallintelligentauxiliarydrivingsystem，trafficsignrecognitionhasattractedinterestsfromanumberofinternationalresearchersTrafficsignrecognitionusuallyincludestwostages：detection

8、andidentification．Inthedet