1.一种适用于交通标志的图形识别方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、通过图像采集模块对车辆行驶道路前方的交通标志进行图像采集,得到包含交通标志的初始图像;
S2、通过图像预处理模块对所述包含交通标志的初始图像进行预处理,得到交通标志的图形轮廓;
S3、通过图形识别模块对所述交通标志的图形轮廓进行识别处理,得到对交通标志的分类识别结果;
S4、消息提醒模块根据所述对交通标志的识别结果,生成相应的提示信息,并将其下发至车辆;
S3中对所述交通标志的图形轮廓进行识别处理,具体包括如下的步骤:
依次对不同类型交通标志的图形轮廓,分别获取各个图形轮廓的近似多边形,并对各个类型下的近似多边形,按照边数的不同对其进行分类,从而将全部待识别的多边形划分到不同的边数类别中;
依次对不同类型下不同边数类别的多边形,分别获取各个多边形的初始特征量,并基于初始特征量对相同类型下相同边数类别的多边形进行聚类处理,直到全部类型下全部边数类别的多边形都经过聚类处理,从而进一步的将全部待识别的多边形划分到不同的初始特征类别中;
判断各个初始特征类别中多边形的个数,若多边形的个数为1,则不再对该初始特征类别中多边形进行分类处理,若多边形的个数不为1,则继续执行以下步骤;
依次对不同类型下不同边数类别的不同初始特征类别的多边形,分别获取各个多边形的特征量,并基于特征量对相同类型下相同边数类别的属于相同初始特征类别的多边形进行聚类处理,直到全部类型下全部边数类别的全部初始特征类别的多边形都经过聚类处理,从而又将全部待识别的多边形划分到不同的特征类别中;
判断各个特征类别中多边形的个数,当多边形的个数为1时,则不再对该特征类别中的多边形进行分类处理,当多边形的个数不为1时,若系统对多边形特征量进行聚类处理的轮数不超过阈值,则继续执行上一步骤,否则步骤结束。
2.根据权利要求1所述的一种适用于交通标志的图形识别方法,其特征在于,S2中通过图像预处理模块对包含交通标志的初始图像进行预处理之前,还包括获取包含交通标志的初始图像的R像素点矩阵、G像素点矩阵、B像素点矩阵,基于所述像素点矩阵,统计初始图像的各个像素点中出现最多的颜色值,并根据该颜色值确定交通标志的类型。
3.根据权利要求1所述的一种适用于交通标志的图形识别方法,其特征在于,S2中通过图像预处理模块对包含交通标志的初始图像进行预处理,具体包括如下步骤:S21、获取包含交通标志的初始图像的R像素点矩阵、G像素点矩阵、B像素点矩阵,基于所述像素点矩阵,对该初始图像进行灰度处理,得到初始图像的灰度化图像;
S22、从所述初始图像的灰度化图像中找出灰度值发生突变的像素点,所有灰度值发生突变的像素点分别形成灰度化图像中不同图形的轮廓;
S23、在包含不同图形的灰度化图像中,找出与系统内预设的图形轮廓相一致的图形轮廓,并提取包含在该图形轮廓内部的交通标志的图形,进而得到交通标志的图形轮廓,所述系统内预设的图形轮廓包括等边三角形、圆形、八角形、长方形、正方形。
4.根据权利要求1所述的一种适用于交通标志的图形识别方法,其特征在于,S3中对交通标志的图形轮廓进行识别处理之前,还包括如下步骤:S31、建立二维平面坐标系,基于交通标志的图形轮廓上的像素点在交通标志的图形的像素矩阵中的位置关系,对应生成坐标系上不同的坐标点,并对不同的坐标点使用凸包计算方法,进而得到交通标志的图形轮廓的近似多边形;
S32、对交通标志的图形轮廓的近似多边形进行形式化描述,具体包括以顺时针的方向从任一个多边形的顶点开始依次遍历多边形的角和多边形的边,分别记录角度值和边长,及多边形的边数,得到近似多边形的初始特征量;
S33、对交通标志的图形轮廓的近似多边形进行分割边处理,具体包括以顺时针的方向从多边形的初始特征量中记录的第一条边开始,分别对多边形的边进行分割,得到近似多边形的特征量。
5.根据权利要求4所述的一种适用于交通标志的图形识别方法,其特征在于,S33中对交通标志的图形轮廓的近似多边形的边进行分割,并得到近似多边形的特征量,具体包括如下步骤:S331、对于多边形的一条边,找到与该边的起点和终点相同的图形轮廓的对应曲线,在该曲线上选择不同的点;
S332、根据曲线上选择的不同点,计算特征计算公式的结果值,特征计算公式具体为θS333、选定对应结果值为最大的曲线上的点,将其作为多边形的新顶点,连接新顶点与原多边形边的起点和终点,并分别记录原多边形边的l
6.一种适用于交通标志的图形识别系统,用于实现如权利要求1所述的方法,其特征在于,包括如下模块:图像采集模块,用于安装在车辆上,对车辆行驶道路前方的交通标志进行图像采集,得到包含交通标志的初始图像;
图像预处理模块,用于对包含交通标志的初始图像进行预处理,并得到交通标志的图形轮廓;
图形识别模块,用于对交通标志的图形轮廓进行识别处理,并得到对交通标志的分类识别结果;
消息提醒模块,用于将多边形的初始特征量或特征量与数据库中预先存储的交通标志的模板图形的特征量进行相似性匹配,得到对交通标志的最后识别结果,并根据识别结果生成相应的提示信息,将其下发至车辆。
7.根据权利要求6所述的一种适用于交通标志的图形识别系统,其特征在于,所述图像预处理模块包括以下单元:第一单元,用于获取包含交通标志的初始图像的像素点矩阵,并基于像素点矩阵统计初始图像的各个像素点中出现最多的颜色值,并根据该颜色值确定交通标志的类型;
第二单元,用于对初始图像进行灰度处理,在灰度化图像中找出与系统内预设的图形轮廓相一致的图形轮廓,并提取包含在该图形轮廓内部的交通标志的图形,进而得到交通标志的图形轮廓。
8.根据权利要求6所述的一种适用于交通标志的图形识别系统,其特征在于,所述图形识别模块包括以下单元:第三单元,用于对图形轮廓上的不同点使用凸包计算方法,进而得到交通标志的图形轮廓的近似多边形,用于对交通标志的图形轮廓的近似多边形进行形式化描述,得到近似多边形的初始特征量,还用于对交通标志的图形轮廓的近似多边形进行分割边处理,得到近似多边形的特征量;
第四单元,用于基于交通标志的图形轮廓的近似多边形的类型、边数、初始特征量、及特征量,执行对多边形的识别处理步骤,将全部待识别的多边形划分到不同的类别中。