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道路点云中交通标志牌的识别提取研究

测绘科学 2023年第2期48卷 115-123页

作者：黄明车平文韦朋成北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京102616 代表性建筑与古建筑数据库教育部工程研究中心北京102616 武汉大学测绘学院武汉430079

针对交通标志牌识别效率低、效果差等问题,该文以点云数据为研究对象,提出一种基于几何特征的道路交通标志牌识别方法。该方法根据交通标志牌中标志杆为杆状、牌面为面状的几何特征,利用拟合筛选柱状物的方法识别标志杆,结合强度差异构... 详细信息

针对交通标志牌识别效率低、效果差等问题,该文以点云数据为研究对象,提出一种基于几何特征的道路交通标志牌识别方法。该方法根据交通标志牌中标志杆为杆状、牌面为面状的几何特征,利用拟合筛选柱状物的方法识别标志杆,结合强度差异构建基准面进行聚类的方式识别牌面。该文对两段不同路况数据进行实验分析,结果表明该方法不仅能够完整地提取多种类型的交通标志牌,而且能够较好地区分与其他地物邻近的交通标志牌,两次实验的平均精度以及平均召回率都达到了95%左右,提取结果为道路交通标志牌维护等工程应用提供可靠的数据。

关键词：点云交通标志牌柱状物拟合基准面

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交通标志牌的图文关系与解读过程

外语教学 2011年第4期32卷 27-30,35页

作者：张德禄王群同济大学外国语学院上海200092 中国海洋大学外国语学院山东青岛266071

在实际交通指示牌的设立中,上图下文和左图右文是一种理想的分布方式。而在具体的来源于《道路交通标志和标线》的路标牌中,上图下文和左图右文的分布在数量上占绝对优势,其他分布方式可以看作个例。在普通路标牌中,上图下文和下图上文... 详细信息

在实际交通指示牌的设立中,上图下文和左图右文是一种理想的分布方式。而在具体的来源于《道路交通标志和标线》的路标牌中,上图下文和左图右文的分布在数量上占绝对优势,其他分布方式可以看作个例。在普通路标牌中,上图下文和下图上文的分布更多。由此可见,标志牌上部和左边的图片大多是来源于《道路交通标志和标线》文件中的图像,而居于下部的和右边的图片大多是普通图像,是和交通指示语所要表示的交通指示、警告、禁止意义间接相关或不相关的图片。这充分证明了视觉语法下的图文关系理论在交通标志牌设计中的有效性和可行性。

关键词：交通标志牌多模态语篇分析构图意义解码过程

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交通标志牌的多模态语篇分析

交通标志牌的多模态语篇分析

作者：王群中国海洋大学

学位级别：硕士

我们正处于一个科技日新月异的时代。随着数码技术、多媒体和互联网的飞速发展,语篇世界越来越多的呈现数字化和多模态化的特点。话语已不仅仅以文本模式出现,而是以画面、动画、声音、图表、颜色、编排等多模态同时出现。一篇文本的整... 详细信息

我们正处于一个科技日新月异的时代。随着数码技术、多媒体和互联网的飞速发展,语篇世界越来越多的呈现数字化和多模态化的特点。话语已不仅仅以文本模式出现,而是以画面、动画、声音、图表、颜色、编排等多模态同时出现。一篇文本的整体意义越来越多地由语言模态和其他非语言模态通过符际互补(Intersemiotic Complementarity)机制共同构建。因此,对多模态识读能力的培养应引起重视。 20世纪90年代中期,Kress&van Leeuwen (1996)以Halliday的系统功能语言学理论为基础,建构了一个较为完善的分析视觉图像的语法框架,从而为多模态语篇分析提供了理论依据和分析方法。近年来,多模态理论被广泛应用于分析宣传广告、会徽标志、网页等语篇,但对于图文结合的交通标志牌的多模态研究一直鲜有涉及。交通标志牌广泛分布于大街小巷,对道路交通安全起着重要作用,与人们生活息息相关。基于此,本文旨在探明交通标志牌的多模态特点,以及该体裁在构建元功能时使用的典型符号资源和它们的相互作用机制。一方面丰富视觉语法的理论应用,并在实践中检验视觉语法的有效性和可行性,另一方面,为人们对多模态交通标志牌的识读提供指导。本研究通过实地考察,收集60个具有代表性的多模态交通标志牌文本作为该体裁的语料库。以Halliday的三大元功能理论和Kress和van Leeuwen的视觉语法为理论依据,对语料库中的语料根据三个元功能进行分析,具体分为两个阶段：第一阶段是语篇分析,借鉴Halliday的元功能理论,以定量分析为主,旨在探明该体裁的语言典型符号分布特征;第二阶段,即多模态语篇分析,以视觉语法为基本研究框架,并结合交通标志牌的特殊语域特征对视觉语法框架进行简化和修改,采用定性与定性分析相结合的方法。定性分析,旨在探明该体裁的视觉符号分布特征;并与第一阶段的所得出的数据进行对比分析,探讨语言实现形式和视觉符号分布的异同及其原因;定量分析,选取典型文本,探讨模态内部与不同模态之间的相互作用,尤其对符际互补机制,即各种符号资源如何协调产生“合力”共同实现交通标志牌的表意过程作深入探讨。总的来说,根据社会符号学视角下的多模态研究发展史,第一阶段是第二阶段分析的基础,同时后者又有效地弥补了前者的不足,是对前者的补充和理论延伸。根据这两个阶段的分析,本研究得出以下结论：第一,交通标志牌的语言文本是语言的一种特种变体,属于小语篇的研究范围.通过三大元功能理论下的定量分析,我们所得到的语言特征极大的丰富了对语言变体的研究,尤其是对小语篇语法的描述。第二,社会现实,社会关系,和语篇的构成可以被任何社会符号资源编码。在多模态的研究中,我们应当把不同模态组成的文本看作是一个相互作用的整体,而不是各部分意思的简单相加。在交通标志牌的多模态研究中,我们打破了语言研究和图像研究的界限,并发现在两种模态间总是存在着一种合力关系。第三,将交通标志牌语料库中的语言过程与视觉过程的关联性与Kress和van Leeuwen的对应模型进行比较,发现交通标志牌语域下视觉象征过程与其对应的语言过程的特殊关系,并分析了视觉形象过程在交通标志牌语域中的特殊作用。第四,在交通标志牌语域下,社会关系和社会互动的实现形式相对简单,基于此,本文在Kress和van Leeuwen视觉语法基础上,就色彩饱和度,提出一个简化的框架。此框架不仅适用于交通标志牌语域,也适用于其他图像实现形式相对简单的路标牌语域。第五,在对语料库构图意义的定量分析中,上图下文和左图右文的分布在数量上占绝对优势,这就从实践中,为视觉语法“上图下文和左图右文是一种理想的分布方式”找到了数据支持。第六,本文不仅提出了两种有效的划分交通标志牌的方法(一种是按照交通标志牌中图片的来源,一种是按照标志牌中的文本-图像的分布位置),并且揭示了这两种划分方法间的关联性。具体的,来源于《道路交通标志和标线》的路标牌中,上图下文和左图右文的分布在数量上占绝对优势,其他分布方式可以看作个例。在普通路标牌中,上图下文和下图上文的分布更多。由此可见,标志牌上部和左边的图片大多是来源于《道路交通标志和标线》文件中的图像,而居于下部的和右边的图片大多是普通图像,是和交通指示语所要表示的交通指示、警告、禁止意义间接相关或不相关的图片。这充分证明了视觉语法下的图文关系理论在交通标志牌设计中的有效性和可行性,同时也启发我们在实际设计中,要考虑到驾驶员和行人不同的解码过程和解读顺序,从而,为城市交通标志牌的规范设立提供了语言学参考。综上,本文通过深入探究该体裁的多模态资源以及它们在构建元功能时的符际互补机制,不仅丰富了多模态语篇分析,还从语言学角度,为城市标志牌的规范设立提出建议。

关键词：社会符号学元功能多模态语篇分析视觉语法交通标志牌

一种基于HDR技术的交通标志牌检测和识别方法

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激光与光电子学进展 2018年第9期55卷 150-158页

作者：张淑芳朱彤天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

现有基于低动态范围(LDR)图像的识别方法在良好的曝光环境下,能取得较为理想的结果,但其容易受照明条件的限制以及天气状况的影响,稳健性不强。为此,提出一种基于高动态范围(HDR)技术的识别方法。通过改进的逆色调映射算法,对相机捕获... 详细信息

现有基于低动态范围(LDR)图像的识别方法在良好的曝光环境下,能取得较为理想的结果,但其容易受照明条件的限制以及天气状况的影响,稳健性不强。为此,提出一种基于高动态范围(HDR)技术的识别方法。通过改进的逆色调映射算法,对相机捕获的不同曝光的LDR图像进行自适应亮度范围拉伸,分别生成明暗两幅子图像,再采用多曝光融合算法对子图像进行融合,生成一幅HDR图像代替原LDR图像进行识别。实验结果表明,该方法可较好地提高交通标志牌的检测与识别正确率。

关键词：图像处理高动态范围交通标志牌检测识别逆色调映射多曝光融合

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基于移动激光点云的交通标志牌特征提取

厦门大学学报（自然科学版） 2016年第4期55卷 580-585页

作者：瓮升霞陈一平厦门大学信息科学与技术学院福建厦门361005

针对有效采集到的道路两旁高密度点云数据,基于移动激光测量技术,提出了一种户外交通标志牌的自动检测方法.主要是利用交通标志牌在点云中的反射强度与其他地物目标区别较为明显的特性进行目标提取.结合基于交通标志牌的形状特征检测方... 详细信息

针对有效采集到的道路两旁高密度点云数据,基于移动激光测量技术,提出了一种户外交通标志牌的自动检测方法.主要是利用交通标志牌在点云中的反射强度与其他地物目标区别较为明显的特性进行目标提取.结合基于交通标志牌的形状特征检测方法,通过提取杆状物并分析杆状物中非杆状部分的维度特征,提取出具有面状维度特征的目标物作为所要检测的交通标志牌.综合检测结果可知,有效检测到点云数据中的交通标志牌,且召回率优于常用的基于反射率的方法,实验表明该方法能够取得好的提取结果.

关键词：移动激光扫描交通标志牌检测主成分分析

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复杂光照条件下交通标志牌检测

中国科技论文 2018年第2期13卷 131-135页

作者：李文举陈奇董天祯陆云帆韦丽华上海应用技术大学计算机科学与信息工程学院上海201418 上海应用技术大学研究生部上海201418

在智能交通系统中交通标志牌检测存在准确率低和实时性差的问题,提出1种复杂光照条件下交通标志牌检测方法。该方法结合了亮度场景分类,RGB空间下颜色分割以及形状轮廓空间特征。首先根据图像亮度分布情况将图像分为逆光、阴暗、明亮和... 详细信息

在智能交通系统中交通标志牌检测存在准确率低和实时性差的问题,提出1种复杂光照条件下交通标志牌检测方法。该方法结合了亮度场景分类,RGB空间下颜色分割以及形状轮廓空间特征。首先根据图像亮度分布情况将图像分为逆光、阴暗、明亮和正常4种场景并进行自适应Gamma变换,消除光照对RGB颜色分量的影响,实现图像增强。然后利用基于RGB空间下改进的三分量色差法,提取图像中红色、黄色和蓝色目标区域,实现目标区域粗定位。最后利用形状轮廓空间特征实现交通标志牌精确定位。该方法抓住了不同光照条件下亮度分布差异的特点,综合利用了交通标志牌的颜色特征和形状轮廓空间特征。实验结果表明,该方法具有较高的鲁棒性和实时性。

关键词：交通标志牌自适应Gamma变换 RGB颜色空间形状轮廓空间特征

基于激光扫描点云的交通标志牌可见性评估研究

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基于激光扫描点云的交通标志牌可见性评估研究

作者：吴爽厦门大学

学位级别：硕士

交通标志牌是基础交通设施,它为司机和行人提供道路指示信息,这些指示信息能帮助促进交通顺畅、保障交通安全。交通标志牌作为一种重要的道路附属设施,应该具有良好的视觉可见性。但在实际应用中,存在着诸多制约其可见性的因素,如因标... 详细信息

交通标志牌是基础交通设施,它为司机和行人提供道路指示信息,这些指示信息能帮助促进交通顺畅、保障交通安全。交通标志牌作为一种重要的道路附属设施,应该具有良好的视觉可见性。但在实际应用中,存在着诸多制约其可见性的因素,如因标志牌安装位置及安装高度不恰当引起的周围建筑遮挡,绿化树的标志牌遮挡。交通指示牌被遮挡,司机不能提前看到指示信息,极易走错路线或因减速寻找指示信息而造成不必要的拥堵与追尾事故。因此亟需一种可直观、准确地评估交通标志牌可见性的方法。传统的交通标志牌可见性研究主要是基于计算机视觉的方法。这些方法未考虑三维空间中距离、视角和障碍物遮挡等因素对交通标志牌可见性的影响。鉴于此,本文提出了一种基于激光雷达扫描系统的交通标志牌空间可见性评估研究方法。该方法的优点是可以精确的衡量空间特征信息对交通标志牌可见性的影响。本文主要研究工作如下:第一,提出了有效的交通标志牌提取算法。交通标志牌具有平面特性,在点云数据中,结合反射强度和主成分分析((Principal Component Analysis)方法来检测交通标志牌。其中PCA方法检测点云中呈面状特征的点云簇,并从这些点云簇中提取具有高反射强度特征的点云。第二,提出了空间可视场和空间可视场强度的基本概念,同时提出了在三维点云中,衡量物体空间可见性的可见度的定义,即在空间可视场的某一视点处交通标志牌投射到视网膜上的有效成像面积,并以可见度值作为交通标志牌在不同观测位置的空间可见性评估标准。第三,提出了交通标志牌空间可见性评估框架。根据从激光点云数据中提取出的交通标志牌,计算其与视点之间的距离、视角以及标志牌尺寸,然后利用四元数方法、alpha-shape算法和视网膜成像原理计算该视点处标志牌的可视场强度;通过射线透射法计算遮挡度;并利用空间可视场强度和遮挡度计算某视点位置的标志牌的可见度。本文通过一系列相关实验,对所提出的交通标志牌空间可见性的评估框架进行了分析与验证。使用车载激光点云扫描系统VMX-450对厦门岛道路进行实地数据采集,并利用该数据进行实验与验证。结果表明,本文提出的交通标志牌空间可见性的评估框架可以用于交通标志牌空间可见性评估,具有重要的应用价值。

关键词：激光扫描点云交通标志牌目标检测空间可见性

弱光照下基于机器视觉的农村公路交通标志牌识别方法研究

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弱光照下基于机器视觉的农村公路交通标志牌识别方法研究

作者：崔盼新疆农业大学

学位级别：硕士

基于机器视觉的交通标志识别是智能交通系统与辅助驾驶系统的重要组成部分。交通标志的主要作用是提示道路使用者路况信息、道路存在的潜在危险,避免交通事故的发生。国内外许多专家和学者对交通标志的识别曾展开深入的研究,但受到诸如... 详细信息

基于机器视觉的交通标志识别是智能交通系统与辅助驾驶系统的重要组成部分。交通标志的主要作用是提示道路使用者路况信息、道路存在的潜在危险,避免交通事故的发生。国内外许多专家和学者对交通标志的识别曾展开深入的研究,但受到诸如遮挡、颜色退化和阴影等复杂环境因素影响,遇到许多困难,在研究过程中也出现了一些不足。本文通过对基于机器视觉的道路交通标志图像的检测、提取和识别等技术的研究,提出了弱光照条件下,交通标志检测和识别的方法。本文主要的研究方向是交通标志的检测和识别,首先从交通标志的颜色和形状特点着手,把交通标志进行重新分类,提出了颜色形状对的概念,并建立了颜色-几何模型;然后对在弱光照条件下收集的交通标志图像进行研究,得出图像增强处理的算法。针对图像在不同自然场景下采集时存在的噪点、光照不均匀等现象,对采集的图像进行预处理,经过直方图的均匀化来达到图像的增强效果,然后通过逆滤波与维纳滤波处理进行图像的复原,最后进行高斯滤波处理。研究了RGB彩色图像检测与基于形状特征的边缘检测,再结合颜色和形状特征进行检测,这样更加有效地检测出交通标志的类型。运用MATLAB进行交通标志检测实验,得出弱光照、光照良好与阴雨天气条件下的交通标志的检测率、误检率及漏检率。本文在图像提取方面主要用到的是不变矩与Zernike矩特征快速算法,结合颜色特征和图像的纹理进行提取。主要研究的交通标志图像识别技术是模板匹配和支持向量机,实验表明,采用该算法对图像的识别具有良好的效果。研究了图像标记的处理技术,将前文识别出的交通标志在谷歌地球上进行标记,然后保存并推广,有效减少了潜在的违章现象。本文的实验结果表明,在弱光照、遮挡和阴影等复杂环境下具有很好的鲁棒性,同时具有较高的检测率,有效提高了图像的识别率。

关键词：弱光照农村道路交通标志牌识别 MATLAB 标记

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交通标志牌的图像转喻解析

湖南工程学院学报（社会科学版） 2016年第1期26卷 37-41页

作者：黄元龙冯小玮肇庆医学高等专科学校广东肇庆526020

交通标志牌是一种常见而又简洁的图像转喻,尽管其色彩、形状、线条、图案等各方面的设计简单粗犷,却可以表达充足的意义,传递其交际意图,这与人的转喻认知是密不可分的。通过对交通标志牌的转喻分析可知,图像转喻和语言转喻的认知操作... 详细信息

交通标志牌是一种常见而又简洁的图像转喻,尽管其色彩、形状、线条、图案等各方面的设计简单粗犷,却可以表达充足的意义,传递其交际意图,这与人的转喻认知是密不可分的。通过对交通标志牌的转喻分析可知,图像转喻和语言转喻的认知操作方式是一致的,这充分说明了转喻认知的普遍性。此外,转喻认知具有经济省力的优势,可用于指导交通标志牌的设计。

关键词：交通标志牌转喻认知图像转喻认知优势