快速交通标志检测预处理方法_刘鑫
Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用2010，46（29）229
快速交通标志检测预处理方法
刘鑫，杨立敬，朱双东
LIU Xin ，YANG Li-jing ，ZHU Shuang-dong
宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211
College of Information Science and Engineering ，Ningbo University ，Ningbo ，Zhejiang 315211，China E-mail ：[email protected]
LIU Xin ，YANG Li-jing ，ZHU Shuang-dong.Fast pre-processing method for traffic sign detection.Computer Engineering and Applications ，2010，46（29）：229-231.
Abstract ：To reduce the computational complexity in the scene image processing ，this paper proposes a fast method of pre-processing for traffic signs detection based on the complex color information ，i.e. ，color-standardization as defined in this paper.It uses the RGB color-components to threshold a complex scene image which is mapped to a simple benchmark im-age consisting of standard color of eight categories.Five colors relating to traffic signs are extracted to form the standardized traffic signs region.Compared with the generic method of color extraction based on the HSI model ，the proposed method sub-stantially attenuates the complexity of color information in the scene image ，and is time saving in computing color model conversion.Experimental results show that the presented approach indicates better robustness ，and achieves the traffic sign de-tection with high processing speed and efficiency.
Key words ：traffic sign detection ；color-standardization ；component thresholding ；RGB model 摘
要：为简化场景图处理的计算量，针对场景图复杂的颜色信息，提出了一种快速的交通标志检测预处理方法——颜色标准
化。将颜色信息复杂的场景图映射成简单的由8种标准颜色组成的图像，并提取5种与交通标志相关的感兴趣颜色，滤除冗余区域后得到标准颜色的交通标志。该方法大幅度简化了场景图颜色信息的复杂性，节省了RGB-HSI 模型转换的计算时间。实验表明，该预处理方法具有很好的鲁棒性，快速准确地实现了交通标志检测。关键词：交通标志检测；颜色标准化；分量阈值化；RGB 模型DOI ：10.3778/j.issn.1002-8331.2010.29.066
文章编号：1002-8331（2010）29-0229-03
文献标识码：Ａ
中图分类号：TP 391
智能交通系统（Intelligent Transportation System ，ITS ）是在较为完善的交通基础设施之上，综合应用先进的信息、通信、自动控制、GIS （地理信息系统）、定位等技术，构建的一个高效、安全、环保的综合交通运输体系。道路交通标志识别（Traffic Sign Recognition ，TSR ）作为ITS 研究领域的重要组成部分，主要包括：交通标志检测环节，即图像的预处理及标志的定位；交通标志判别环节，即标志的特征提取与分类[1]。与道路交通安全相关的交通标志，主要有禁令标志、警告标志、指示标志三大类，都包含特殊的颜色和形状等信息，正确的交通标志检测是实现交通标志成功判别的前提和保证。然而，光照因素对24位位图的颜色信息存在较大的影响，天气、阴影及复杂的背景等问题都会给检测带来困难[2]。为了提高道路交通标志识别的有效性，需要在检测环节针对复杂的24位图像进行预处理。以往的交通标志检测方法虽然也考虑了交通标志的颜色信息，并将RGB 颜色模型转换到HSI 模型后
基金项目：浙江省科技计划项目（重点）的资助（No.2007C21179）。
实现颜色特征的提取[1]，但此预处理方法涉及繁琐的转换计算，不利于交通标志的快速检测。
因此，针对交通标志场景图处理的上述问题，结合彩色图像的颜色信息特征，采用一种快速的交通标志图像预处理方法——颜色标准化。其实质就是复杂空间到简单空间的非线性映射，将复杂的24位图像映射到简单的由8种标准颜色组成的图像；通过这8种标准颜色的RGB 分量，观察交通标志的颜色构成，选取5种感兴趣颜色，以便能够降低颜色空间的复杂性，提高检测的实时性和准确性。
1图像预处理
1.1交通标志的图像预处理
为实现交通标志的正确判别，关键问题就是要解决交通标志的检测。其中，图像预处理又是最重要的一步，检测的成功与否，主要取决于图像预处理后的效果。交通标志检测的
作者简介：刘鑫（1984-），男，硕士生，主要研究领域为图像检测与处理；杨立敬（1985-），男，硕士生，主要研究领域为图像检测与处理；朱双东
（1950-），通讯作者，男，教授，研究生导师，主要研究领域为智能信息处理，图像检测与处理，TSR 的智能方法等。
修回日期：2009-05-04
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化分割，实现颜色的标准化。其实质在数学上就是复杂空间到
简单空间的非线性映射，即24位位图的16777216种颜色构成了一个复杂的原始空间，而映射到的简单空间仅包含了上述的8种标准颜色。根据上述分割规则，将表1中的编号定义为变量PixNm Î[1 8]分别对应8种标准颜色，则具体映射算法如下：
for （i =0；iTr and g i T g and b i T b ）PixNm =3if （r i >Tr and g i >T g and b i >T b ）PixNm =4if （r i >Tr and g i T b ）PixNm =5if （r i >Tr and g i >T g and b i T g and b i >T b ）PixNm =7if （r i