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基于MATLAB交通标志识别系统的设计与实现

摘要：随着互联网技术的不断提高，人民生活水平也不断提高，私家车在每家每户都流行起来，众多的交通事故给群众生活带来了不幸，伴随着研究的深入，无人驾驶汽车的实用性逐渐备受人民关注。然而，在无人驾驶中，交通标志识别是一项重要的任务。本文基于MATLAB设计并仿真交通标志识别系统，主要内容为基于交通标志识别定位、形态学操作原理、模板匹配算法等原理对交通标志进行图像读取、颜色分量提取、去除干扰、图像分割、图像识别五大模块，通过MATLAB仿真识别图像当中的交通标志。交通标志识别系统很大程度上减少了交通事故频发现象，也为未来的无人驾驶、无人机导航以及导盲拐杖奠定了一定的理论基础和实践依据。

关键词：交通标志；图像分割；形态学；模板匹配；

目录

第一章绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外交通标志识别发展历史及研究现状 1

1.2.1国外发展历史及研究现状 1

1.2.2国内发展历史及研究现状 2

1.3论文的研究内容与结构安排 2

第二章MATLAB交通标志识别的算法理论 3

2.1MATLAB简介 3

2.2基于RGB颜色模型的图像分割 4

2.2.1色彩空间模型 4

2.2.2RGB颜色模型分割算法 5

2.3形态学操作原理 6

2.3.1基本结构 6

2.3.2形态学基本原理 7

2.4模板匹配在图像识别中的应用 10

2.4.1相似性测度求匹配 10

2.4.2序贯相似性检测的算法 12

2.4.3模板匹配相关算法 13

第三章交通标志识别系统的设计 14

3.1系统结构流程图 14

3.2图像处理与识别系统的构成 15

3.3基于颜色特征的目标提取 16

3.4基于颜色模型的图像分割 16

3.5图像模式识别 18

第四章交通标志识别系统的实现 19

4.1交通标识简介 19

4.2GUI设计与制作 20

4.2.1图片读取 20

4.2.2特征提取 21

4.2.3图片分割 22

4.2.4图片识别 23

4.3GUI界面系统测试 24

第五章总结与展望 27

参考文献 28

致谢 30

2022届通信工程专业毕业论文(设计)

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第一章绪论

1.1研究背景与意义

随着科技的发展，全球的汽车行业得到了蓬勃的发展，道路交通网络被不断的扩充改进提高，为社会经济发展提供了重要的保障，但是也造成一定的弊端，伴随而来的不仅有环境污染，能源浪费、道路拥挤的问题，更有频发的交通事故严重影响了人民的幸福生活。交通标志中包含了重要的道路指示信息，由于车辆行驶道路复杂、标志种类繁多等原因，使得交通标志检测与识别成为智能交通和无人驾驶研究的热点问题。由于天气影响使得交通标志牌受损，再加上可能有建筑物的遮挡，会对检测识别结果有误差。不能较好地满足驾驶员所需要的辅助驾驶信息。交通标志识别系统可以有效解决该类问题，不仅在交通安全方面上改善各种交通设备，也可以减少能源使用，减少环境污染，给地球以及人类社会带来很多效益。

交通标志识别系统在整体的智能交通过程当中，就会通过选用非常先进的辅助驾驶系统来进行整体的构造，并且将其面向在实际的生活当中能够找出解决交通标志识别系统检测的对应关键问题，然后再次基础之上进行计算，这是在进行计算过程当中进行影响的一个非常重要的因素，并且在进行计算的结果当中，如果产生错误的话，那么就不光是辅助驾驶来产生的作用，而且严重的往往回产生的交通事故进行计算的过程，保持其存在的事实，发挥存在的价值，如果伴随时代的不断发展来进行促进。

1.2国内外交通标志识别发展历史及研究现状

1.2.1国外发展历史及研究现状

在对于交通标识方面的研究过程当中，国外是要比国内要更早的。一起国外发展的速度也非常快，一开始在20世纪80年代的时候，就已经开展了类似的研究项目，并且，从90年代开始，很多欧洲的国家也相继开始了各种系统方面的研究工作，在对应理论的基础之上进行发展，同时，也对，交通标志系统进行了大量研究检测，能够在颜色和形状的基础之上进行形状方面的分析工作，并且主要采用了阀值分割以及模块匹配的方法来进行识别工作，并且其中所需要的时间为0.516秒，但是给出来最后的检测识别准确率却没有进行显示，在1992年的时候，法国学者也对此进行了一定