無人駕駛系統(tǒng)中復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下的顯著性目標(biāo)的識(shí)別-wenkub
2023-06-11 22:51:03 本頁面
【正文】 人所使用的顯著目標(biāo)提取算法都是從低級(jí)視覺出發(fā)的，這是因?yàn)楦呒?jí)視覺計(jì)算模型需要學(xué)習(xí)大規(guī)模的和圖像數(shù)據(jù)庫有關(guān)的理論和知識(shí)，計(jì)算量大而且不具有通用性。無人駕駛系統(tǒng)所涉及到的其他技術(shù)包括圖像處理、數(shù)據(jù)融合等多方面，是一項(xiàng)綜合性極高的工程。因此基于交通標(biāo)志幾何形狀的特征一般不受光照影響特點(diǎn)，許多學(xué)者參與研究了基于幾何形狀的檢測(cè)算法。（1）基于顏色信息的檢測(cè)算法：顏色作為交通標(biāo)志的主要特征之一，有很多算法都是具有大小、視角不變性和可分離性的特點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，國(guó)內(nèi)雖然在智能交通系統(tǒng)和高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)方面作了初步的研究，也取得了一些成績(jī)和進(jìn)步。為了解決全球社會(huì)共同面臨的交通問題，美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)逐步采用高新技術(shù)改造現(xiàn)有的道路交通系統(tǒng)和管理體系以替代傳統(tǒng)的修建更多的道路、擴(kuò)展路網(wǎng)規(guī)模，并投入了大量的人力和物力以開展智能交通系統(tǒng)的研究。然而，汽車在給人類帶來方便生活的同時(shí)，也給人們帶來了大量的問題，例如交通安全、經(jīng)常性的交通擁擠和環(huán)境污染問題等。交通事故給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了巨大損失。交通標(biāo)志識(shí)別系統(tǒng)作為無人駕駛系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的子系統(tǒng)，也是難點(diǎn)之一，對(duì)其深入研究有助于提高機(jī)動(dòng)車駕駛的安全性和舒適性，對(duì)智能交通系統(tǒng)和智能車的研究具有重要意義。但是，由于我國(guó)在智能交通系統(tǒng)和智能汽車方面的研究起步比外國(guó)晚了幾十年，研究的深度和廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。通過對(duì)特征顏色進(jìn)行分割，可以刪除大片非顯著區(qū)域，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。交通標(biāo)志的分類理解和識(shí)別是交通標(biāo)志識(shí)別問題的最終目標(biāo)。人類的視覺具有選擇性注意的特性，我們能夠從復(fù)雜、未知場(chǎng)景中不受復(fù)雜背景影響而快速準(zhǔn)確地檢測(cè)到我們所需要的顯著目標(biāo)。目前現(xiàn)有的而且受大家歡迎的低級(jí)視覺模型主要依賴像素與像素之間的相互對(duì)比，因而缺乏利用顯著目標(biāo)的自身所具有的特征進(jìn)行分析理解。2 顯著性目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng) 顯著性目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境由于顯著性目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)圖形操作的需要和系統(tǒng)運(yùn)算及處理的實(shí)時(shí)性要求，我們選用Microsoft Visual ++作為開發(fā)的語言環(huán)境。這使程序模塊與模塊之間的關(guān)系更為簡(jiǎn)單，同時(shí)，也良好的保障了為程序模塊的獨(dú)立性、數(shù)據(jù)的安全性。封裝好的對(duì)象應(yīng)具有明確的功能和方便的接口，以便其他類引用。在子類中，不但可以繼承父類的的變量和函數(shù)，它也可以增加屬于自己新的數(shù)據(jù)或新的操作，用來完成新的功能。舉個(gè)非常的簡(jiǎn)單例子，要在一些整數(shù)中找到其中的最大值，但是不明確整數(shù)的個(gè)數(shù)，只能知道范圍是2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)。CxImage是一個(gè)非常著名的可以用于MFC 的C++圖像處理類庫類，它可以打開，保存，顯示，轉(zhuǎn)換如BMP, JPEG, GIF, PNG, TIFF, MNG, ICO 等各種格式的圖像文件。DirectShow使用一種叫Filter Graph的模型來管理整個(gè)數(shù)據(jù)流的處理過程，運(yùn)用DirectShow，我們可以很方便地從支持WDM驅(qū)動(dòng)模型的采集卡上捕獲數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行相應(yīng)的后期處理乃至存儲(chǔ)到文件中。根據(jù)DirectShow提供的照相功能，利用Cximage類庫提供的函數(shù)，編寫程序代碼，以實(shí)現(xiàn)圖像的提取。 TRACE(L %d:%d:%d\n, , , )。 if(image) { imageDestroy()。 imageCreateFromArray(pData,gWidth,gHeight,24,3*gWidth,true)。GetLocalTime(amp。然后判斷pData是否為真，如果為真，則重新抓取圖像。根據(jù)DirectShow提供的照相功能，利用Cximage類庫提供的函數(shù)，編寫程序代碼，以實(shí)現(xiàn)圖像的輸入。 int c_cbBuffSize = (c_cMaxFiles * (MAX_PATH + 1)) + 1。 =_T(JPG 文件(*.jpg)\0*.jpg\0BMP 文件 (*.bmp)\0*.bmp\0\0)。 if(image) { imageDestroy()。 if (!imageIsValid()){ CString s(imageGetLastError())。 } ReDraw()。然后獲取要打開文件的名字和圖像的最大尺寸，將執(zhí)行打開圖像功能的標(biāo)記和圖像文件的名字貯存起來。最后重繪圖像，并釋放緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。 CString fileName。 ().nMaxFile = c_cMaxFiles。 if(()==IDOK) {int FileType=CxImage::GetTypeIdFromName(())。首先聲明了dlgFile是CFileDialog類，可以實(shí)現(xiàn) CFileDialog的功能，并令dlgFile的參數(shù)為假；fileName是字符類，說明文件的名字是字符類；聲明了整型變量c_cMaxFiles，并賦予初值為100；也聲明了整型變量c_cbBuffSize，并賦予初值為(c_cMaxFiles * (MAX_PATH + 1)) + 1，其中MAX_PATH的值由庫函數(shù)提供的，為260，MAX_PATH是指一個(gè)數(shù)組的最大容量。然后對(duì)該圖像操作保存功能。歐幾里得距離也稱歐式距離，它是一個(gè)普遍采用的距離定義，它是指m維空間中任意兩點(diǎn)之間的真實(shí)距離。權(quán)值矩陣定義如下，其中，指圖像中央的區(qū)域，指點(diǎn)到圖像中央?yún)^(qū)域的距離，指圖像邊緣到中央?yún)^(qū)域的距離。 b=imgGetEffWidth()。 y++) { p=t。 *numG += *(p+1)。 } int num = (y2y1+1)*(x2x1+1)。}該函數(shù)是求得圖像基本數(shù)據(jù)的平均值。通過for循環(huán)實(shí)現(xiàn)指針變量*numR 、*numG 和*numB對(duì)整個(gè)圖像的掃描，掃描時(shí)把整幅圖像看做一個(gè)一維數(shù)，然后一行一行的掃描整個(gè)圖像。 int w,h,wh,x,y。 else wh=h。 for(y=0。 x++) { int t,r,g,b,i。 i3。 if(x2=w) x2=w1。 if(y2=h) y2=h1。numB)。 t /= 2。 RGBQUAD rgb = imageGetPixelColor(x,y,false)。 G = 。 double Wcenter,r1,R1,x0,y0,m,n。 m=cos((double)w/h)。 else R1=(double)sqrt((double)(yy0)*(yy0)+w*w/4)。 else Wcenter=(3+cos(PI*r1/R1))/4。 image = Img。然后通過一個(gè)for循環(huán)的控制來實(shí)現(xiàn)像素點(diǎn)的鄰域內(nèi)像素的平均值。以顏色主分量為中心，根據(jù)距離最小的原則進(jìn)行初始聚類，并且設(shè)定一個(gè)恰當(dāng)?shù)拈撝?，?dāng)其中某個(gè)顏色分量在圖像中所占的比例小于時(shí)，將該主分量刪除，并把原本屬于它的像數(shù)點(diǎn)賦給與其距離最小的顏色主分量，這樣就突出了主分量的作用。與在RGB顏色空間中，R通道、G通道、B通道每一個(gè)既包含有明度又包含有顏色不同，在Lab空間中，每一幅圖像中的每一個(gè)像素有其對(duì)應(yīng)的Lab值，每幅圖像就有其對(duì)應(yīng)的L通道、a通道和b通道，而且明度和顏色是分開的， L通道沒有顏色，a通道和b通道只有顏色。由于Lab模式無法輸出，當(dāng)將Lab模式轉(zhuǎn)換成RGB模式后，某些顏色的 L、a、b值會(huì)有所改變，這
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