تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

traffic sign detection in image with matlab 566 2 تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف

پروژه تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف با نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده از روی مقاله پایه با عنوان Traffic Sign Detection for Vision-based Driver’s Assistance in Land-based Vehicles را آماده کرده ایم که پروژه ای مناسب در زمینه پردازش تصویر، بینایی ماشین و هوش مصنوعی می باشد. در ادامه توضیحاتی از پروژه به همراه فیلم نحوه اجرا و تصاویری از خروجی آن را می توانید مشاهده کرده و مقاله اصلی را به رایگان دانلود کنید.

معرفی پروژه

الگوریتمی که در این مقاله ارائه شده است توانایی تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف را دارد که با استفاده از تصاویر گرفته شده توسط دوربین با کیفیت پایین که در مقابل یک خودروی در حال حرکت نصب شده است، عمل می کند. نتایج بدست آمده از ارزیابی علائم راهنمایی و رانندگی، علائم هشدار دهنده زرد و علائم توقف قرمز، به خوبی نشان می دهند که تشخیص بر اساس رنگ، حساس به شرایط نور و تشخیص بر اساس شکل، حساس به پیچیدگی پس زمینه می باشد.

کارهای انجام شده در این زمینه

سه نوع از روش های شناسایی علائم ترافیک که بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است عبارتند از:

  • روش های مبتنی بر رنگ
  • روش های مبتنی بر شکل
  • روش های مبتنی بر یادگیری

الگوریتم استفاده شده در پروژه

الگوریتم پیاده سازی شده در این مقاله براساس تشخیص رنگ بوسیله تشخیص شکل با تبدیل هاف می باشد. الگوریتم یک تصویر ورودی را دریافت می کند و قبل از  پردازش رنگ تصویر را افزایش داده و تقسیم بندی رنگ با توجه به رنگ هدف انجام می شود. بعد از این مرحله خروجی بدست آمده حاوی یک تصویر باینری است که حاوی مناطق رنگ هدف می باشد، سپس یک آشکارساز لبه برای هر یک از مناطق اعمال شده و لبه یابی انجام می شود.

مراحل تشخیص علائم ترافیکی به شکل زیر می باشد:
  • بهبود رنگ
  • تقسیم بندی رنگ
  • تشخیص لبه
  • تبدیل هاف

علائم راهنمایی و رانندگی

وظیفه اصلی علائم رانندگی، افزایش ایمنی حمل و نقل در سطح جاده ها و خیابان ها می باشد که این کار با هشدار دادن به راننده انجام می دهد. بنابراین، یکی از اجزاء مهم یک سیستم دستیار شناسایی خودکار علائم ترافیکی راهنمایی و رانندگی می باشد. همچنین در نسل آینده وسایل نقلیه می تواند به عنوان یک جزء مهم از وسایلی تقلیه خودکار محسوب گردد. این سیستم برای این که در شرایط عادی هم بتواند به درستی کار کند باید دارای سرعت و دقت بالایی باشد. تاریخچه کار در زمینه تشخیص علائم ترافیکی به اواخر دهه ۱۹۶۰ بر می گردد اما پیشرفت های چشمگیر در این زمینه در دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ وقتی که ایده سیستم های کمک راننده بر اساسی بینایی کامپیوتر مطرح شد، صورت گرفت. آن پیشرفت ها موجوب شد تا روش های بسیاری توسط گروه های تحقیقاتی مختلف ارائه شوند. برای نمونه میتوان سیستمی که توسط آزمایشگاه شناسایی تصویر دانشگاه KOBLENZ برلین ساخته شد را مثال زد، که یک سیستم شناسایی خودکار برای شناسایی علائم راهنمایی و رانندگی به شمار می رفت.

مشکلات تشخیص علائم ترافیکی راهنمایی و رانندگی

در ادامه مهمترین مشکلاتی که باعث کاهش سرعت پیشرفت سیستم تشخیص علائم ترافیکی می شوند را آورده ایم:

  • در حالت عادی حرکت ماشین های در حال حرکت دارای لرزش هستند که این لرزش باعث بوجود آمدن مقداری تاری بر روی تصاویر گرفته شده توسط دوربین نصب شده بر روی اتومبیل می شود
  • اکثرا برای آشکارسازی علائم ترافیکی از رنگ آن ها استفاده می شود، حال اگر میزان این روشنایی و رنگ از حد مورد نظر کم باشد سیستم تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی را دوچار مشکل خواهد کرد.
  • روشنایی و وضوح تصاویر علائم راهنمایی و رانندگی به عوامل زیادی از جمله آب وهوا (ابری، برفی و…)، سایه اشیاء اطراف علائم همچون ساختمان ها، در چه زمانی در طول شبانه روز قرار داریم بستگی دارد. کیفیت سیستم تصویر برداری هر چقدر بالا باشد، عمل شناسایی تصاویر راحتر صورت می گیرد و به خاطر همین کیفیت بالا میزان هزینه سیستم نیز افزایش می یابد. خرابی بخشی از علامت، حضور شی خاصی مانند شاخ و برگ درختان در مقابل علامت یا کم رنگ شدن آن در طول زمان تیز یکی دیگر از مشکلات است.

دسته بندی کلی علائم ترافیکی

هر کدام از علائم رانندگی مخصوص کاری و دارای رنگ و شکل خاصی می باشد، رنگ ها در علائم عبور و مرور معنا و مفهوم خاصی دارند، به عنوان مثال رنگ آبی راهنمای خدمات، حرکات مجاز، علائم اختیاری و راهنمای مسیر در آزاد راه ها است و رنگ قرمز هم منع کننده یا ایست است.

تصاویری از خروجی پروژه تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر

 

traffic sign detection in image with matlab 566 2 تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

شکل ۱: تصویر گرفته شده از یک دوربین جلویی که بر روی یک ماشین در حال حرکت نصب شده است

 

traffic sign detection in image with matlab 566 3 تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

شکل ۲: تصویر پس از افزایش رنگ

 

traffic sign detection in image with matlab 566 4 تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

شکل ۳: تصویر باینری پس از تقسیم رنگ قرمز

 

traffic sign detection in image with matlab 566 5 تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

شکل ۴: تصویر لبه یکی از منطقه مورد علاقه استخراج شده

 

traffic sign detection in image with matlab 566 6 تشخیص علائم ترافیکی در تصاویر بر اساس رنگ و شکل با تبدیل هاف در متلب

شکل ۵: مقادیر خروجی


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید
  1. تصویر آواتار کاربر 0
    ژیلا وحیدی جمعه , ۲۸ مهر

    سلام آیا میشه روند کاری این پروژ رو تغییر داد؟ من چند تا ویرایش بر روی این پروژه می خواستم انجام بشه.

    • تصویر آواتار کاربر 1
      آرتین سیفی زادهشنبه , ۲۹ مهر

      بله پروژه به صورت اپن سورس است و هر تغییری رو میشه روش اعمال کرد. می تونید توضیحات تغییراتی که مد نظر دارید رو ایمیل کنید تا بررسی کنیم.