【摘要】：交通標(biāo)志識別是無人車和駕駛輔助系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。高質(zhì)量的交通標(biāo)志識別可以為駕駛員或者無人車實時、準(zhǔn)確地提供交通路況、交通規(guī)則等信息,輔助駕駛決策,從而提高行車安全系數(shù),減少或避免交通事故發(fā)生。交通標(biāo)志識別是基于自然場景的識別,識別性能極易受到光照、天氣、運動模糊、旋轉(zhuǎn)傾斜、人為損壞等因素的影響,因此交通標(biāo)志識別是一項非常值得研究并且具有挑戰(zhàn)性的課題。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種改進(jìn)的基于多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的交通標(biāo)志識別方法,實驗結(jié)果表明了該方法具有一定的先進(jìn)性。針對識別準(zhǔn)確率和實時性這兩方面的改善需求,首先,通過優(yōu)化選取圖像預(yù)處理方法,改善了待識別圖像的質(zhì)量;然后,設(shè)計多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,提取多尺度特征;最后,使用SoftMax分類器實現(xiàn)對交通標(biāo)志的識別分類。本文方法在德國交通標(biāo)志數(shù)據(jù)庫(GTSRB)上取得了98.82%的識別準(zhǔn)確率和每幅圖像僅0.1毫秒的實時性能。本文的工作主要有以下幾個方面:1.鑒于自然場景中采集的交通標(biāo)志圖像質(zhì)量參差不齊這一現(xiàn)象,首先開展圖像預(yù)處理方法比選實驗研究。最終選擇了感興趣區(qū)域提取、尺寸歸一化和基于彩色圖像的限制對比度自適應(yīng)直方圖均衡化方法作為圖像預(yù)處理方法,圖像質(zhì)量得到改善。2.鑒于單一尺度的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在交通標(biāo)志識別問題中的局限性,設(shè)計實現(xiàn)了一種多尺度的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實驗證明了局部與全局特征相互組合能夠有效提高最終的識別性能。3.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中存在參數(shù)及其取值難以選取的問題,本文針對權(quán)重初始化方式,以及激活函數(shù)、優(yōu)化器、Dropout等參數(shù)取值做了比選實驗研究,優(yōu)化了參數(shù)取值方案,提高了識別準(zhǔn)確率。
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【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41;TP183

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2475686