Zkratku Googlem
[CNW:Counter]


Dnes je 28. 6. 2017
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Svátek má : Lubomír
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Leoš Maršálek
Digitální zpracování obrazu
Analýza dopravních značek
Zadání :
Jako semestrální projekt jsem dostal docela zajímavý problém k řešení. Měl jsem sérii fotografií různých dopravních značek a počítač měl rozpoznat o jaké značky se na fotce jedná. Aby problém byl o trošku jednodušší, dostali jsme řešit pouze výstražné značky. Úkol jsem zdárně vyřešil a tady je mé řešení.
Jistě by se našlo jiné a možná lepší řešení, ale myslím si, že i tohleto řešení poskytuje uspokující řešení a správnost rozpoznávání.
Základní myšlenka celého řešení
Mou prvotní myšlenkou na řešení, bylo nechat celý obrázek projet korelační funkcí, která by měla najít výskyt trojúhelníku na fotografii. Ale později se ukázalo, že korelace se dá využít až při rozpoznávání vyřezu značky z fotografie. Já jsem tedy postupoval takto. (Celý postup je okomentován i ve zdrojových textech, které jsou přiloženy na konci této stránky.)
Řešení problému
Nejprve bylo zapotřebí fotografie trošku projasnit. Dosáhl jsem toho tak, že celou fotografii jsem vynásobil koeficientem, který určoval jas. Mým dalším krokem bylo převedení obrázku do YCbCr barevného prostoru. Tímto převodem jsem získal docela hezký trojúhelník z červené barvy a ostatní informace tento převod potlačil. Jak je vidět na příkladech. Takto získaný obraz jsem dále čistil od malých fragmenů a zaceloval jsem obrazové trhlinky. Na takto získaný obraz jsem aplikoval transformaci v matlabu nazývanou RADON TRANSFORMATION, která převádí obraz z pixelového prostoru do prostoru, který je definován směrnicí a relativním posunem. Z takto získaného obrazu jsem vybral 100 hlavních přímek, které jsem dále eliminoval. Eliminace spočívala v tom, že značka má úhel trojúhelníku vůči zemi přibližně 60°. Z těchto přímek jsem pak udělal aritmetický průměr, a vyšla mi souřadnice vrcholu značky. Od té jsem zistil ostatní souřadnice a na hrubo jsem vyřízl značku z fotografie. Z takto získaného výřezu jsem dale upřesnil pozici značky a vybral jsem jen vnitřní bílý trojúhelník. Z tohoto vyřezu již korelace rozeznala některé značky správně, ale chybovost překračovala 50%. Tak jsem přikročil k odstranění šumu z výřezu a dostal jsem tak pouze vnitřek značky. U toho již korelace s 99% jistotou našla správnou značku. Ze souboru fotografií které jsem měl k dispozici pouze v jednom případě docházelo k chybnému rozeznání značky, ale to bylo tím, že tato fotka porušovala obecná pravidla pro detekci, která jsem pro tento druh detekce ustanovil.
Pravidla detekce
1) značka nusí být celá ničím nezakrytá.
2) značka musí být alespoň minimálně osvětlená
3) u značek menšich jako 75px x 75px nemusi rozeznávání pracovat korektně
4) v oblastích velmi blízkých značky by neměli být jasné body
5) při výskytu více vystražných značek na jedne fotografii se rozpoznává pouze jedna, ale platí zde pravidlo, že čím více značek tím menši pravděpodobnost na správné určení značky.
3 příklady
Příklad první

Vyfocená fotografie



Zvýrazněná červená po převodu do YCbCr



Nalezené hrany



Radon transformace



Nalezení vrcholu značky



Hrubé vyřezání značky


Nalezení vnitřku značky a upravení jeho velikosti


Nalezená značka
Příklad druhý

Vyfocená fotografie



Zvýrazněná červená po převodu do YCbCr



Nalezené hrany



Radon transformace



Nalezení vrcholu značky



Hrubé vyřezání značky


Nalezení vnitřku značky a upravení jeho velikosti


Nalezená značka
Příklad třetí

Vyfocená fotografie



Zvýrazněná červená po převodu do YCbCr



Nalezené hrany



Radon transformace



Nalezení vrcholu značky



Hrubé vyřezání značky


Nalezení vnitřku značky a upravení jeho velikosti


Nalezená značka
Zdrojáky v Matlabu
Rozpoznávání značek:


Vykreslení čar v obraze a výpočet souřadnic:


Úprava barev značky:


Úprava vzoru:


Úprava velikosti značky:
Download
Závěrem
Takto navržené řešení detekce značek se vypořádá i se značkou za červeným povrchem, jak ukazuje příklad 2. Příklad 3 ukazuje rozpoznání jedné ze dvou značek. Se souboru značek který jsem měl k dispozici, pouze v jednom případě toto řešení zaváhalo, a označilo značku cyklisté jako nebezpečí (Vykřičník v trojúhelníku).
Vysvětlení pojmu korelace
Korelace je matematická funkce, která udává míru závislosti mezi vzorem a korelovanou funkcí ( porovnávaným obrazem, funkcí, signálu atd. )
WebZdarma.cz
Reklama
Stránka byla naposledy aktualizována 4. 12. 2010
Leoš Maršálek © 1999 - 2009