基于MSER和HOG特征提取的SVM交通标志检测和识别算法matlab仿真

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1.算法运行效果图预览

(完整程序运行后无水印)

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2.算法运行软件版本

matlab2017b

 

3.部分核心程序

(完整版代码包含中文注释和操作步骤视频)

  `function [Ic,Xmin3,Xmax3,Ymin3,Ymax3] = func_merge(I,Trafficxy,Smj,SCALE);

 

%提取交通标志的中心点,判断是否为同一个标志

for i = 1:length(Trafficxy)

    Xmin(i)= min(Trafficxy{i}(:,1));

    Xmax(i)= max(Trafficxy{i}(:,1));

    Ymin(i)= min(Trafficxy{i}(:,2));

    Ymax(i)= max(Trafficxy{i}(:,2));

    Xc(i)  = (Xmin(i)+Xmax(i))/2;

    Yc(i)  = (Ymin(i)+Ymax(i))/2;

end

 

%重合点合并

Xmin2=[];

Xmax2=[];

Ymin2=[];

Ymax2=[];

 

if length(Xc)>1

    indx = 0;

    for i = 1:length(Xc)

        tmps=[];

        for j = 1:length(Xc)

            if sqrt(double((Xc(i) - Xc(j))^2 + (Yc(i) - Yc(j))^2))<=20

               tmps=[tmps,j];

            end

        end

        Xmin2(i) = mean(Xmin(tmps));

        Xmax2(i) = mean(Xmax(tmps));

        Ymin2(i) = mean(Ymin(tmps));

        Ymax2(i) = mean(Ymax(tmps));

    end

    %根据XYi的相似性进行合并

else

    Xmin2= Xmin;

    Xmax2= Xmax;

    Ymin2= Ymin;

    Ymax2= Ymax;

end

 

 

%%

index = 0;

for i = 1:length(Xmin2)

    SS    = abs(Ymin2(i)-Ymax2(i))*abs(Xmin2(i)-Xmax2(i))

    if SS>Smj

       index = index + 1;

       Ic{index} = I(Ymin2(i)-SCALE:Ymax2(i)+SCALE,Xmin2(i)-SCALE:Xmax2(i)+SCALE,:);

       Xmin3(index) = (Xmin(i));

       Xmax3(index) = (Xmax(i));

       Ymin3(index) = (Ymin(i));

       Ymax3(index) = (Ymax(i));

    end

end

10_044m`  

4.算法理论概述

4.1 MSER

       MSER是一种用于检测显著区域的技术,它能够提取图像中的稳定区域,这些区域在不同尺度上都是稳定的。MSER对于光照变化具有鲁棒性,这使得它非常适合于交通标志检测。MSER算法基于一个关键概念:对于给定的阈值t,图像中的每一个像素点都可以被标记为前景或背景。随着阈值t的变化,图像中的区域也会随之发生变化。MSER区域定义为在一定范围内,即使阈值变化也不会发生分裂或合并的区域。

 

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4.2 HOG特征提取

       HOG特征是一种广泛应用于物体检测领域的特征描述符。它通过计算图像中小区域(称为cell)的梯度直方图来捕捉局部纹理信息,这些信息对于识别特定物体非常有用。

 

HOG特征提取包括以下步骤:

 

图像归一化:将图像缩放到固定大小。

梯度计算:计算每个像素的梯度幅度和方向。

细胞分区:将图像分割成小的单元格(cell)。

梯度直方图:在每个单元格内统计梯度方向直方图。

块标准化:将相邻的单元格组合成块(block),并对每个块内的直方图进行归一化。

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4.3 SVM

       SVM试图找到一个超平面,使得两类样本之间的间隔最大化。对于线性可分的情况,SVM寻找一个决策边界w⊤x+b=0,其中w是法向量,b是偏置项。

 

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整个算法流程图如下图所示:

 

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