科学观察各国交通信号灯一样么？识别方法是怎样的？检测要注意哪些问题？
不同的国家和地区所采用的交通信号灯的样式不尽相同 。 我国现行的交通信号灯遵循的是国家标准———《道路交通信号灯》(GB14887—2003)和《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886—2006) 。 虽然交通信号灯的样式各不相同,但其灯的颜色都是由红、黄和绿或者红和绿组成 。 在城市环境下,车辆行驶主要遵守机动车信号灯和方向信号灯的指示 。 基于色彩特征的交通信号灯识别方法在背景环境相对简单的情况下,如背景为天空,能够有效地检测和识别出交通信号灯;但对于背景环境相对复杂的情况,如存在车辆、行人或广告牌等影响的城市道路环境,基于色彩特征的识别方法很容易出现虚警现象 。
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基于形状特征的识别方法可有效地减少基于色彩特征识别出现的虚警,但需要建立形状特征规则 。 对不同样式的交通信号灯来说,需要建立不同的形状特征规则 。 这无疑限制了算法的灵活性 。 基于模板匹配的识别方法同样需要建立不同样式的交通信号灯模板或者建立多级的交通信号灯模板,以实现对不同样式的交通信号灯的识别 。 单一的方法不能很好地完成交通信号灯的识别,因此需要综合算法和特征才能很好地适应环境的变化,对不同样式交通信号灯进行识别 。
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此外,还需要注意以下问题:(1)在无人驾驶汽车上应用时,摄像机为车载安装,背景图像为动态变化,与在智能交通监控应用中的摄像机固定安装方式所采用的算法会有所不同 。 (2)摄像机镜头的焦距决定交通信号灯在图像中的成像大小 。 在同样距离的情况下,焦距长则成像大,视角范围窄,对不同安装位置的交通信号灯来说,有可能不在摄像机视觉范围内 。 另外,车辆的行驶振动会影响其成像质量,从而导致图像模糊 。 (3)无人驾驶汽车在实际的城市环境中行驶,会遇到不同样式的交通信号灯,可能是横式或者是竖式,可能是机动车信号灯或者转向信号灯,因此需要设计适应性、灵活性和扩展性都比较好的分类器 。 (4)不同大小的交叉路口,其交通信号灯的安装方式也有所不一 。
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大型的交叉路口大多采用悬挂式的交通信号灯,安装高度比较高,且其背景几乎都为天空;而在小型的交叉路口,交通信号灯大部分采用立柱式的安装方式,且其背景大都相对复杂 。 除此之外,还有少部分门式和挂壁式 。 因此,无论是什么交通环境,鲁棒性强是交通信号灯识别的关键 。 (5)当完成交通信号灯识别后,需要对其进行跟踪,以有效缩短系统处理的时间,提高系统的实时性 。 (6)对于交通信号灯灯色变化,可以根据交通信号灯灯色转换的时序进行灯色转变的跟踪 。
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