基于機(jī)器視覺的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

田勝峰

（武漢輕工大學(xué) 湖北省武漢市 430048）

1 概述

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及民眾生活水平的日益提高，機(jī)動(dòng)車日益普及，由此帶來嚴(yán)重的交通堵塞問題。而在機(jī)器視覺的基礎(chǔ)上發(fā)展獲得的交通信號(hào)燈檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?yàn)楦玫厥杞饨煌ǘ氯麊栴}提供有效的應(yīng)對(duì)策略，與此相關(guān)的設(shè)計(jì)研究很有現(xiàn)實(shí)必要。

2 檢測(cè)控制方案設(shè)計(jì)

2.1 總體設(shè)計(jì)方案

本研究的步驟對(duì)應(yīng)是：

（1）采集圖像，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所需檢測(cè)圖像的采集工作事項(xiàng)，留待后續(xù)分析使用；

（2）預(yù)處理，將彩色圖像內(nèi)的三個(gè)分量進(jìn)行提取處理。其中，黃色或者是紅色的信號(hào)燈，選擇的是min(r-g,r-b)提取，而綠色圖像則選擇的是min(g-r,g-b)。此處，r,g,b對(duì)應(yīng)著的就是彩圖內(nèi)的紅﹑綠﹑藍(lán)相關(guān)的分量情況。

（3）分割圖像，本設(shè)計(jì)選擇灰度閾值分割的方式來實(shí)現(xiàn)圖像的分割處理。

（4）平滑化，預(yù)處理獲得的圖像內(nèi)還有噪聲干擾的情況，如此就要求實(shí)施平滑化處理的方式達(dá)到降噪的效果。

（5）提取特征圖像，經(jīng)匹配法的方式確定圖形緊密度的1/4是否為1，進(jìn)而確定交通燈所處的區(qū)域。

2.2 總體設(shè)計(jì)分析

針對(duì)彩色圖像實(shí)現(xiàn)分割處理的方式能夠區(qū)分是直接分割以及灰度化后分割兩種形式。接下來對(duì)兩種分割方法展開對(duì)比分析，最后選擇最優(yōu)的方法完成本設(shè)計(jì)所需要的分割事項(xiàng)。交通燈原圖如圖1-3所示，處理后的灰度圖如圖4-6所示，彩色信號(hào)燈狀態(tài)區(qū)域像素平均值如表1-3所示，處理后的灰度圖像交通信號(hào)燈狀態(tài)區(qū)域像素平均值如表4所示。

表1：彩色……