導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇交通標(biāo)志，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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《交通標(biāo)志牌》是小學(xué)地方課程四年級(jí)下冊(cè)技術(shù)第二單元第一課。通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，讓學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)交通標(biāo)志，提高交通安全的意識(shí)。

二、學(xué)情分析

四年級(jí)學(xué)生對(duì)交通標(biāo)志牌的作用了解得還不夠全面和深刻，我想學(xué)生通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)一定能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.識(shí)別簡(jiǎn)單的交通標(biāo)志，了解各種交通標(biāo)志的意義。

2.能按相關(guān)的要求行路，培養(yǎng)學(xué)生的辨別能力。

3.積極參加課堂活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的交通安全意識(shí)。

四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

識(shí)別各種交通警示牌，并了解各種交通警示牌的意義和作用。

五、教學(xué)方法

情境導(dǎo)入、猜一猜游戲。

六、教學(xué)過(guò)程

（一）情境導(dǎo)入

教師出示圖片：同學(xué)們，這是一起非常嚴(yán)重的交通肇事。正是因?yàn)樾腥撕婉{駛員沒(méi)有按照交通規(guī)則行走或駕駛車輛，才導(dǎo)致車禍的。為了規(guī)范行人和車輛安全有序地行走和行駛，交管部門(mén)在馬路旁安置了一些標(biāo)志牌。今天我們就認(rèn)識(shí)一些標(biāo)志牌。板書(shū)課題。

1.認(rèn)識(shí)禁令標(biāo)志

課件出示一組禁令交通標(biāo)志。讓學(xué)生猜一猜它們表示的意義，在哪里見(jiàn)過(guò)。（學(xué)生討論并匯報(bào)）

小結(jié)：這些都是禁止行人或車輛做某些事的標(biāo)志，我們叫它們禁令標(biāo)志。

師：仔細(xì)觀察一下這些標(biāo)志有什么共同的特征。

小結(jié)：你們可真善于觀察。的確，禁令標(biāo)志牌都是白底、紅圈的，有的還帶有紅杠和黑色圖案。

2.認(rèn)識(shí)警告標(biāo)志

課件出示。

師：接下來(lái)，咱們?cè)俨乱唤M，并觀察一下它們有什么共同特征，好嗎？

學(xué)生匯報(bào)。

小結(jié)：這些標(biāo)志是用來(lái)警告行人或車輛注意危險(xiǎn)的，我們叫它們警告標(biāo)志。它們的特點(diǎn)都是黃底、黑邊、黑色圖案標(biāo)志。

3.認(rèn)識(shí)指標(biāo)標(biāo)志和輔助標(biāo)志

課件出示。

學(xué)生匯報(bào)。

小結(jié)：同學(xué)們，你們做得很棒。第一組圖片都是藍(lán)底、白色圖案的，它們是用來(lái)指示行人和車輛行進(jìn)的，我們叫它們指示標(biāo)志。第二組圖片是附設(shè)在主標(biāo)志之下起輔助說(shuō)明作用的，分別表示時(shí)間、車輛種類、區(qū)域、距離或警告理由等，我們叫它們輔助標(biāo)志。（課件出示）

（二）考考你

師：我們認(rèn)識(shí)了四種標(biāo)志牌，以小組為單位每一組選一名代表，幫這些標(biāo)志牌找到家。教師與學(xué)生一起判斷正誤。

小結(jié)：所有交通標(biāo)志的設(shè)立都應(yīng)準(zhǔn)確、完整、醒目、美觀、位置適當(dāng)，而且不妨礙交通，有利于車輛和行人看得見(jiàn)。那么交通標(biāo)志是隨意設(shè)計(jì)的嗎？當(dāng)然不是，它們有一定的要求，請(qǐng)同學(xué)們把書(shū)翻到24頁(yè)我們一起來(lái)讀一讀。這回我們知道了交通標(biāo)志牌不是隨意亂設(shè)置的，它們有一定的規(guī)定。

篇2

在繁華的城市里，我們常常都會(huì)看到大街旁或馬路旁的交通標(biāo)志。這些交通標(biāo)志都有自己的語(yǔ)言，我們最覺(jué)的交通標(biāo)志就要數(shù)“紅綠燈”了。

很多紅綠燈都常常建在十字路口上，紅綠燈像一名稱職的交通警察指揮著交通，讓城市變得秩序井然。盡管如此，還是有交通事故的發(fā)生，但比起以前少多了。紅綠燈自豪地說(shuō)：“我的功勞很大??！”市長(zhǎng)公公聽(tīng)了，也開(kāi)心地笑了笑。

紅綠燈每天都像一名稱職的交通警察，站在十字路口。紅燈一亮，紅綠燈好像在對(duì)車子們說(shuō)“該停了，讓對(duì)面的車子好行駛吧！”說(shuō)完，車子似乎聽(tīng)懂了它們的話，乖乖地停了下來(lái)，過(guò)了一會(huì)兒，綠燈亮了，紅綠燈好像又在說(shuō)：“你們可以安全地過(guò)這十字路口了，祝你們一路順風(fēng)！”

這就是會(huì)說(shuō)話的交通標(biāo)志，給城市帶來(lái)了安全，帶來(lái)了快樂(lè)，讓我們高高興興地上學(xué)，平平安安地回家。

篇3

關(guān)鍵詞：交通標(biāo)志；閾值；區(qū)域生長(zhǎng)；特征提取；匹配

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 06-0000-01

Automatic Positioning and Identification of Traffic Signs

Weng Ninglong

(College of Information Science and Engineering Northeastern University,Shenyang110004, China)

Abstract:Nowadays,the life of traffic is increasingly complex,unmanned vehicles gradually being emphasized,in such intelligent transportation systems,efficient and accurate recognition of traffic signs is undoubted a very important subject.This article use a method of processing digital images for processing a variety of traffic signs,to realize the purpose of automatic location and recognition of traffic signs.

Keywords:Traffic signs;Threshold;Region growing;Feature extraction;Recognition

本文對(duì)交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別包括了圖像的預(yù)處理，圖像的分割以及圖像的匹配識(shí)別等，具體流程為：圖像預(yù)處理，閾值分割，區(qū)域生長(zhǎng)，特征提取，模板匹配識(shí)別。

一、圖像預(yù)處理。本文對(duì)所要識(shí)別的交通標(biāo)志原圖所做的預(yù)處理主要有兩個(gè)方面：第一步，讀取圖像，就是要讀入圖像并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)形式；第二步，圖像灰度化，將彩色圖像灰度化。

二、圖像閾值分割。本文利用大津法計(jì)算閾值進(jìn)行分割，對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的圖像，記 為前景與背景的分割閾值，前景點(diǎn)數(shù)占圖像比例為 ，平均灰度為 ；背景點(diǎn)數(shù)占圖像比例為 ，平均灰度為 .圖像的總平均灰度為： 從最小灰度值到最大灰度值遍歷 ，當(dāng) 使得 最大時(shí)， 即為分割的最佳閾值。經(jīng)過(guò)圖像的閾值分割處理之后，矩形交通標(biāo)志與背景圖像之間輪廓關(guān)系明顯好于二值化后的圖像，便于下一步繼續(xù)分割。

三、區(qū)域生長(zhǎng)。本文的區(qū)域生長(zhǎng)算法具體實(shí)現(xiàn)思想如下：在經(jīng)過(guò)閾值分割處理后的圖像中，在待分割區(qū)域中人工選取一個(gè)種子點(diǎn)，并把該種子點(diǎn)保存到種子隊(duì)列中，然后利用四鄰域的生長(zhǎng)規(guī)則，按照一定的時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行種子點(diǎn)生長(zhǎng)具體實(shí)現(xiàn)是先計(jì)算該種子點(diǎn)及其相鄰八個(gè)點(diǎn)的灰度值，然后根據(jù)灰度相似性判決，記下這八個(gè)點(diǎn)中符合條件的新點(diǎn)的灰度值之和，確定這八個(gè)相鄰的點(diǎn)是否可以作為新的種子點(diǎn)，如果可以則把它保存到種子隊(duì)列中，再在隊(duì)列中取下一個(gè)種子點(diǎn)，繼續(xù)上面的步驟，直到隊(duì)列為空，這樣，對(duì)于利用閾值初步分割后的圖像，經(jīng)過(guò)區(qū)域生長(zhǎng)算法處理后便得到了分割后的最終圖像。

四、圖像特征提取。由于區(qū)域生長(zhǎng)的圖像和原圖像數(shù)字化后的矩陣是對(duì)應(yīng)的，故上述獲得的坐標(biāo)可以用于原圖像中提取彩色路標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)了特征提取。

五、圖像識(shí)別與定位。交通標(biāo)志在上述算法中已經(jīng)順利的分割了出來(lái)，接下來(lái)進(jìn)行的是圖像識(shí)別，圖像識(shí)別采用的是模板匹配算法，模板匹配的原理是事先采集好交通標(biāo)志的模板，與剛剛獲得的交通標(biāo)志分割圖像進(jìn)行比較，從而識(shí)別目標(biāo)。

本文用來(lái)識(shí)別而選取的交通標(biāo)志原圖像，一部分是從網(wǎng)絡(luò)上搜索下載的，另一部分是用相機(jī)在實(shí)際地點(diǎn)拍攝的，都是JPEG格式的，由于智能交通系統(tǒng)中的系統(tǒng)拍攝交通標(biāo)志的環(huán)境隨機(jī)性很大，背景通常很復(fù)雜，有各種各樣的干擾，所以我們?cè)诓杉瓐D像的時(shí)候盡量模仿機(jī)器拍攝的隨機(jī)性，使用于識(shí)別的原圖像更加普通，而不是某些顯而易見(jiàn)的、容易識(shí)別的圖像。

總結(jié)：本文主要是針對(duì)各種幾何圖形的交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別與定位作的研究。交通標(biāo)志的識(shí)別主要包括交通標(biāo)志的檢測(cè)與判別。具體的技術(shù)路線為：預(yù)處理圖像、閾值分割、區(qū)域生長(zhǎng)、特征提取以及特征模板的識(shí)別與定位。在交通標(biāo)志的自動(dòng)定位主要是利用了最小距離搜索算法來(lái)探討了實(shí)時(shí)自動(dòng)定位交通標(biāo)志與系統(tǒng)的坐標(biāo)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明，文中的方法能完成一定復(fù)雜背景下的交通標(biāo)志快速準(zhǔn)確的自動(dòng)定位與識(shí)別。

參考文獻(xiàn)：

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[作者簡(jiǎn)介]

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【關(guān)鍵字】環(huán)城高速；交通標(biāo)志；設(shè)計(jì)研究；放射線公路

中圖分類號(hào)：C913.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

我國(guó)環(huán)城高速公路的建設(shè)現(xiàn)狀

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通事業(yè)取得了驚人的成績(jī)，截止到2001年底，全國(guó)范圍內(nèi)公路的總里程達(dá)到了169萬(wàn)千米，其中高速公路占到了10%左右。在我國(guó)的一些大城市中有很多條高速公路，如一級(jí)省道、國(guó)道等貫穿其中，成為了城市公路交通的重要樞紐。交通的繁榮，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)城市內(nèi)的交通壓力的增大，噪聲、擁堵、空氣污染等隨之而來(lái)。為了更好的解決這一現(xiàn)象，在我國(guó)很多的大城市紛紛修建了環(huán)城高速公路。但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)現(xiàn)行的一些環(huán)城高速公路標(biāo)志設(shè)置存在較大的問(wèn)題，從而使環(huán)城公路在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，其優(yōu)勢(shì)和作用并沒(méi)有得到應(yīng)有的發(fā)揮，反而使司機(jī)無(wú)法適從。

現(xiàn)階段，我國(guó)環(huán)城高速公路的交通標(biāo)志主要存在的問(wèn)題有：標(biāo)志信息斷斷續(xù)續(xù)，上一段的提示信息在下一段中就不在出現(xiàn)了；指路標(biāo)志的信息對(duì)于長(zhǎng)途司機(jī)而言起到的作用并不大；在環(huán)城公路和放射道路相連接處沒(méi)有明顯的標(biāo)志等。

我國(guó)環(huán)城公路的主要特點(diǎn)

在我國(guó)，環(huán)城高速公路，主要是和各放射線道路進(jìn)行聯(lián)系，對(duì)于道路交通網(wǎng)進(jìn)行疏導(dǎo)、平衡其負(fù)荷，以緩解過(guò)境交通對(duì)市區(qū)道路交通造成的巨大壓力。和一般的放射線高速公路相比，環(huán)城高速公路具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

第一、在線的形狀角度看，環(huán)城公路和放射線高速公路不同，環(huán)城公路是一個(gè)封閉的環(huán)形，無(wú)明確的起點(diǎn)和終點(diǎn)。第二、環(huán)城高速公路和很多省道、國(guó)道相連接，是城區(qū)最重要的交通樞紐。第三，絕大多數(shù)的環(huán)城公路都和城市周邊的景點(diǎn)、示范區(qū)等相連接，在一定程度上承擔(dān)著旅游公路的功能。第四，環(huán)城高速公路主要是供過(guò)境運(yùn)輸車輛使用，相對(duì)而言貨車較多。第五。環(huán)城高速公路在某一段會(huì)和放射線道路重合等。

三、環(huán)城高速公路的交通標(biāo)志的設(shè)置

1、做好環(huán)城高速公路標(biāo)志設(shè)置前的準(zhǔn)備工作

對(duì)環(huán)城高速公路進(jìn)行交通標(biāo)志設(shè)置，對(duì)環(huán)城高速公路周圍的道路網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的分析是最基本的前提。首先，掌握環(huán)城道路周圍的網(wǎng)絡(luò)情況，就是把和環(huán)城公路相連接的道路條數(shù)、通往地點(diǎn)、道路的名稱、代號(hào)、級(jí)別以及沿途經(jīng)過(guò)的城鎮(zhèn)、景點(diǎn)等進(jìn)行匯總。其次，對(duì)環(huán)城公路環(huán)繞的市區(qū)內(nèi)的道路網(wǎng)進(jìn)行分析，如重要的交通線路，這些道路和環(huán)城高速之間是直接相通還是間接相連等方式做好調(diào)查。最后，市區(qū)內(nèi)部的城市的規(guī)劃方案要有所了解，例如主干道的規(guī)劃、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)以及住宅區(qū)的位置等。

2、對(duì)環(huán)城高速公路設(shè)置交通標(biāo)志的幾點(diǎn)注意

由于環(huán)城公路長(zhǎng)度大，覆蓋面廣，所以通常情況下都會(huì)采用分段或者分期建設(shè)的方法。為了確保在不同建設(shè)時(shí)期標(biāo)志信息的連續(xù)性和完整性以及設(shè)置風(fēng)格的統(tǒng)一性，所以關(guān)于標(biāo)志的設(shè)計(jì)，采用同一個(gè)單位進(jìn)行，以保證設(shè)計(jì)風(fēng)格的一致性。標(biāo)志的設(shè)計(jì)要按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

對(duì)環(huán)城公路交通標(biāo)志的設(shè)置需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：確定道路名稱；確定指路標(biāo)志體系；做好環(huán)城線路和放射線高速公路標(biāo)志系統(tǒng)的銜接；做好市區(qū)道路、機(jī)場(chǎng)、旅游點(diǎn)的道路調(diào)查；規(guī)劃市區(qū)車輛進(jìn)入環(huán)城公路的地點(diǎn)；環(huán)形公路和放射線公路的重合點(diǎn)的確定；對(duì)環(huán)城公路實(shí)施分期建設(shè)時(shí)間和路段的確定等。

3、對(duì)環(huán)城高速公路標(biāo)志設(shè)置的實(shí)施

（1）確定道路名稱

現(xiàn)階段，全國(guó)各地對(duì)環(huán)城公路名稱的確定各有千秋。以高速公路入口標(biāo)志上的名稱為例，全國(guó)大多數(shù)都叫做“二環(huán)路”“三環(huán)路”“四環(huán)路”，在北京甚至還有“五環(huán)路”“六環(huán)路”等。但是如果全國(guó)都是以“數(shù)字+環(huán)路”組成，這樣駛于高速公路上司機(jī)就搞不清楚，自己是在哪個(gè)城市的高速公路上行駛。所以為了區(qū)分，建議全國(guó)各地的環(huán)城高速以城市名稱加幾環(huán)路，或者是以本身的簡(jiǎn)稱加幾環(huán)路組成。這樣司機(jī)既可明確自己所在的地理位置，又可明確道路的線形情況。

（2）做好環(huán)城路和放射線高速公路的銜接

位于環(huán)城高速公路和放射線高速公路之間的銜接標(biāo)志是非常重要的。為了使司機(jī)在行駛的過(guò)程中便于做出正確的判斷，因此環(huán)城高速公路和放射線高速公路之間應(yīng)該做好提示標(biāo)志。其主要的作法是：由環(huán)城高速公路駛?cè)敕派渚€高速公路時(shí)，在出口處，要在醒目處設(shè)立標(biāo)志，預(yù)告即將進(jìn)入的放射線高速公路的名稱以及將要通往的地點(diǎn)。與此同時(shí)在放射線高速公路進(jìn)入環(huán)城高速公路時(shí)，在環(huán)城高速公路的入口處要標(biāo)明環(huán)城高速公路的方向和所能達(dá)到的地點(diǎn)名稱。

（3）環(huán)形公路和放射線公路的重合點(diǎn)的確定

在我國(guó)，有些城市的放射線道路和環(huán)城高速公路有重合的路段，在重合的路段是按照環(huán)城高速公路設(shè)置還是按照放射線高速公路設(shè)置，在這個(gè)問(wèn)題上，通常會(huì)在施工中引起矛盾。對(duì)于高度公路、以及公路互通式立交出口應(yīng)在全省范圍內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào)。對(duì)于環(huán)城高速公路的編號(hào)要采用順時(shí)針?lè)较颍鶕?jù)城市的具體情況，確定環(huán)城高速公路的起點(diǎn)。在環(huán)城高速公路和多條放射線道路出現(xiàn)重合的情況下，在編號(hào)的設(shè)置上，要最先考慮環(huán)城路標(biāo)號(hào)體系的完整，環(huán)城高速公路和放射線公路的相交點(diǎn)就是放射線公路的起點(diǎn)。

（4）對(duì)機(jī)場(chǎng)、旅游景點(diǎn)的預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置

環(huán)城高速公路一般都會(huì)和城市周圍的旅游景點(diǎn)、機(jī)場(chǎng)、各種專業(yè)性示范區(qū)相連接。所以，對(duì)旅游景點(diǎn)、機(jī)場(chǎng)等要設(shè)置一定的標(biāo)志是必須的。為了保證環(huán)城高速公路上的標(biāo)志簡(jiǎn)單明了，對(duì)于周邊旅游景點(diǎn)是否需要標(biāo)志，要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。例如，只有對(duì)國(guó)家級(jí)旅游景點(diǎn)或者著名景點(diǎn)等設(shè)置標(biāo)志。對(duì)旅游景點(diǎn)的標(biāo)志要體現(xiàn)該景點(diǎn)的特色。環(huán)城公路和機(jī)場(chǎng)相連接是幾乎全國(guó)所有環(huán)城道路的基本規(guī)劃方式，為了方便人們順利的到達(dá)機(jī)場(chǎng)，在環(huán)城公路上要設(shè)立專門(mén)的標(biāo)志，給予司機(jī)一定的提示。例如，在靠近機(jī)場(chǎng)的標(biāo)志上標(biāo)明機(jī)場(chǎng)的名稱、位置、距離、方向等。

（5）做好未交付使用的路段的標(biāo)志

在環(huán)城道路建成后，而與之相連接的放射線道路工期滯后，相連接處也尚未完工，這樣的環(huán)城高速公路上和相連接的互通建成后一段時(shí)間相關(guān)匝道還未交付使用。這時(shí)在環(huán)城道路上的相關(guān)標(biāo)識(shí)要明確注明緩建或者未通行的信息，以免使司機(jī)誤入，而造成交通事故。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)我國(guó)環(huán)城高速公路建設(shè)的現(xiàn)狀、主要特征以及交通標(biāo)志的設(shè)置等進(jìn)行了主要的分析。環(huán)城高速公路作為我國(guó)城市重要的交通樞紐，環(huán)城高速公路交通標(biāo)志作為高速公路交通系統(tǒng)的重要安全管理設(shè)施，其設(shè)置的是否合理直接影響到高速公路的交通安全和功能的充分發(fā)揮。因此明確環(huán)城高速公路道路名稱、做好環(huán)城路和放射線高速公路的銜接、確定環(huán)形公路和放射線公路的重合點(diǎn)以及對(duì)機(jī)場(chǎng)、旅游景點(diǎn)的預(yù)告標(biāo)志的設(shè)置和未交付使用的路段的標(biāo)志，對(duì)我國(guó)道路交通的快速發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]佘文成，環(huán)城高速公路交通標(biāo)志的信息化標(biāo)志設(shè)置研究，西南交通大學(xué)碩士論文，2005

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道路交通標(biāo)志是用圖形符號(hào)、顏色和文字向交通參與者傳遞特定信息，用于管理交通的設(shè)施。一、道路交通標(biāo)志如何分類？道路交通標(biāo)志分為主標(biāo)志和輔助標(biāo)志兩大類。主標(biāo)志又分為：警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志、指示標(biāo)志、指路標(biāo)志、旅游區(qū)標(biāo)志和道路施工安全標(biāo)志。二、什么是警告標(biāo)志？警告標(biāo)志是警告車輛和行人注意危險(xiǎn)地點(diǎn)的標(biāo)志。其形狀為正等邊三角行，顏色為黃底、黑邊、黑圖案。三、什么是禁令標(biāo)志？禁令標(biāo)志是禁止或限制車輛、行人交通行為的標(biāo)志。其形狀通常為圓形，個(gè)別為八角形或頂點(diǎn)向下的等邊三角行。其顏色通常為白底、紅圈、紅斜桿和黑圖案，"禁止車輛停放標(biāo)志"為藍(lán)底、紅圈、紅斜桿。四、什么是指示標(biāo)志？指示標(biāo)志是指示車輛、行人行進(jìn)的標(biāo)志。其形狀為圓形、正方形或長(zhǎng)方形，顏色為藍(lán)底白圖案。五、什么是指路標(biāo)志？

指路標(biāo)志是傳遞道路方向、地點(diǎn)和距離信息的標(biāo)志。其形狀，除地點(diǎn)識(shí)別標(biāo)志、里程碑、分合流標(biāo)志外，為長(zhǎng)方形或正方形。其顏色，一般道路為藍(lán)底白圖案，高速公路為綠底白圖案。六、什么是輔助和禁令的理由、區(qū)域或距離等主標(biāo)志無(wú)法完整表達(dá)的信息。七、對(duì)幾種新型、常用的交通標(biāo)志的解釋：1. 禁止車輛停放標(biāo)志：該標(biāo)志為圓形、藍(lán)底、紅圈、紅斜桿，表示禁止一切車輛停放。交叉雙斜桿為禁止車輛臨時(shí)或長(zhǎng)時(shí)停放標(biāo)志。單斜桿為禁止車輛長(zhǎng)時(shí)停放標(biāo)志，臨時(shí)停車（司機(jī)不得離開(kāi)駕駛室）不受限制。2. 停車讓行標(biāo)志：該標(biāo)志為八角形，顏色為紅底白字，表示車輛必須在停止線以外停車了望，確認(rèn)安全后，才準(zhǔn)許通行。3. 禁止機(jī)動(dòng)車通行標(biāo)志：該標(biāo)志為圓形、白底、紅圈、紅斜桿、黑色小汽車圖形，表示禁止一切機(jī)動(dòng)車（含摩托車）通行。下緣附設(shè)有"二輪摩托車除外" 輔助標(biāo)志的，準(zhǔn)許二輪摩托車通行。八、什么是道路交通標(biāo)線？

 

道路交通標(biāo)線是由標(biāo)劃于路面上的各種線條、箭頭、文字、立面標(biāo)記、突起路標(biāo)和輪廓標(biāo)等構(gòu)成的交通安全設(shè)施。其作用是管制和引導(dǎo)交通。可以與交通標(biāo)志配合使用，也可單獨(dú)使用。交通標(biāo)線按功能可分為三類：禁止標(biāo)線、指示標(biāo)線和警告標(biāo)線。九、中心黃色雙實(shí)線的功能是什么？中心黃色雙實(shí)線表示嚴(yán)格禁止車輛跨線超車、壓線行駛和向左轉(zhuǎn)彎。也表示嚴(yán)格禁止車輛和行人橫穿。其作用相當(dāng)于中心隔離護(hù)欄或中心分車綠帶。十、中心黃色虛實(shí)線的功能是什么？中心黃色虛實(shí)線表示實(shí)線一側(cè)禁止車輛跨線超車和向左轉(zhuǎn)彎，虛線一側(cè)準(zhǔn)許車輛在確保安全情況下跨線超車和向左轉(zhuǎn)彎。

 

篇6

關(guān)鍵詞：道路；交通；標(biāo)志；版面；輔助

中圖分類號(hào)：U231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0124-01

交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)是道路交通工程設(shè)計(jì)的重要組成部分，集檢測(cè)、通信、控制和計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體。道路交通標(biāo)志設(shè)計(jì)是交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)的重要組成部分，結(jié)合人工智能理論的智能交通系統(tǒng)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外廣泛研究的課題。其設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低、周期的長(zhǎng)短直接影響著道路“快速、安全、舒適”功效的發(fā)揮及經(jīng)濟(jì)效益的好壞，如何準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)識(shí)別在復(fù)雜環(huán)境下的道路交通標(biāo)志成為智能交通系統(tǒng)的難點(diǎn)問(wèn)題。

1 道路交通標(biāo)志版面輔助設(shè)計(jì)概述

國(guó)家和地方在道路交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)方面頒布了一系列規(guī)范與指南，道路交通標(biāo)志本身也包含著重要的交通信息。要求道路交通標(biāo)志不僅要“指得清”還要讓出行者“看得清”，并進(jìn)一步構(gòu)建具有廣泛適應(yīng)性的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。對(duì)于設(shè)計(jì)者提出了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求，對(duì)提高更加復(fù)雜的版面設(shè)計(jì)效率還需要進(jìn)一步研究。

（1）在道路上，我們可以看到各種各樣的交通標(biāo)志，其基本上都在CAD平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)基于對(duì)話框的輔助設(shè)計(jì)模塊的開(kāi)發(fā)。路標(biāo)是圖形、符號(hào)與顏色的結(jié)合，描述版面元素的幾何參數(shù)信息與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系。有的包含少量文本，存在當(dāng)圖形設(shè)計(jì)尺寸發(fā)生變化時(shí)不能根據(jù)更改后的尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)重繪等問(wèn)題。交通標(biāo)志是一種常見(jiàn)而且比較規(guī)范的人工路標(biāo)，需要角度智能化完成標(biāo)志版面設(shè)計(jì)。圖形符號(hào)信息在辨認(rèn)速度和辨認(rèn)距離上比文字信息要優(yōu)越，需要根據(jù)確定的尺寸完成圖形的繪制和尺寸的標(biāo)注。

（2）我國(guó)目前交通設(shè)計(jì)行業(yè)大部分從業(yè)者仍然采用的是傳統(tǒng)的CAD交互式設(shè)計(jì)方法，它們用圖案、符號(hào)和表達(dá)特定的意圖。以指路標(biāo)志中“環(huán)形交叉路口標(biāo)志”為例，提醒駕駛員和行人注意附近環(huán)境。在交通標(biāo)志設(shè)計(jì)，常見(jiàn)的交通標(biāo)志主要有警告、禁令和指示標(biāo)志等三類?！兜缆方煌?biāo)志和標(biāo)線》新規(guī)范頒布后規(guī)定某些標(biāo)志需重新設(shè)計(jì)，路標(biāo)要考慮對(duì)比度對(duì)視認(rèn)性的影響，對(duì)標(biāo)志版面設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率和可靠性提出了更高的要求。還要考慮顏色所能表達(dá)的抽象概念，改善道路交通標(biāo)志輔助設(shè)計(jì)軟件大多只為用戶提供固定標(biāo)志（如警告、禁令、指示標(biāo)志）以圖塊形式繪制的功能。

2 道路交通標(biāo)志版面輔助設(shè)計(jì)分析

交通標(biāo)志識(shí)別一般分為檢測(cè)和識(shí)別兩個(gè)模塊，需要建立具有質(zhì)量控制效能的交通標(biāo)志牌版面設(shè)計(jì)自動(dòng)化成圖方法。檢測(cè)階段一般是利用交通標(biāo)志的色彩和形狀特征檢測(cè)出可能包含交通標(biāo)志的區(qū)域，對(duì)版面設(shè)計(jì)靈活的指路標(biāo)志卻缺乏可靠的輔助設(shè)計(jì)手段。需要將感興趣的區(qū)域進(jìn)行大小不一規(guī)則化，建立交互式與非交互式相結(jié)合的繪圖系統(tǒng)。在識(shí)別階段進(jìn)一步判定交通標(biāo)志區(qū)域的有效性及其含義，進(jìn)一步規(guī)范公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。

（1）基于形狀的檢測(cè)方法是最為基本的檢測(cè)方法，采用參數(shù)化模型并通過(guò)調(diào)整參數(shù)來(lái)修改和控制幾何形狀?？臻g的選擇是很重要的，最終達(dá)到自動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精確造型的目的。為克服空間轉(zhuǎn)換的非線性以及噪聲的影響，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，建立交互式與非交互式相結(jié)合的繪圖系統(tǒng)，變化一個(gè)參數(shù)值并自動(dòng)改變所有與其相關(guān)的尺寸。建立好幾何實(shí)體和參數(shù)間的聯(lián)系，提取數(shù)值特征構(gòu)成特征向量。通過(guò)視覺(jué)模型對(duì)交通標(biāo)志進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)計(jì)出一簇而不是單一的產(chǎn)品模型。雖然基于顏色的檢測(cè)方法具有直接聚焦的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)方法相比最大的不同在于它存儲(chǔ)了設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。且由于受到外界環(huán)境影響比較多，使其在自動(dòng)控制與產(chǎn)品造型領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

（2）基于數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化分類模型，建立交互式與非交互式相結(jié)合的繪圖系統(tǒng)有助于進(jìn)一步規(guī)范公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。僅僅依靠顏色信息不能精確檢測(cè)出交通標(biāo)志的區(qū)域，所有的拓?fù)潢P(guān)成拓?fù)湫畔⒎从沉宋矬w幾何元素之問(wèn)的鄰接。利用圖像梯度的基于形狀的方法能對(duì)以上事件進(jìn)行有效的補(bǔ)充，對(duì)減輕技術(shù)人員重復(fù)、繁重的勞動(dòng)具有重要意義。和由基元組合而成的模板進(jìn)行匹配，來(lái)表示實(shí)際的或描象的幾何實(shí)體。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泛化能力強(qiáng)等特點(diǎn)，便于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的推廣實(shí)施。識(shí)別帶有噪聲或變形的輸入模式，將版面中各實(shí)體間的位置關(guān)系看作拓?fù)鋮?shù)。采用并行分布式信息存儲(chǔ)預(yù)處理，建立好幾何實(shí)體和參數(shù)間的聯(lián)系，提取數(shù)值特征構(gòu)成特征向量。

（3）在檢測(cè)到可能包含交通標(biāo)志的區(qū)域上，充分利用參數(shù)化設(shè)計(jì)模型的特點(diǎn)。將區(qū)域的大小不一轉(zhuǎn)化為固定的大小，概括幾何參數(shù)信息及拓?fù)潢P(guān)系。并采取其他的一些預(yù)處理技術(shù)來(lái)消除噪聲、運(yùn)動(dòng)模糊、光照等影響，研究道路交通標(biāo)志版面設(shè)計(jì)原理。通過(guò)將相關(guān)特征分解到各層簡(jiǎn)化分類器的設(shè)計(jì)，交通標(biāo)志版面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算與分析的一個(gè)基礎(chǔ)。在模式識(shí)別方面，志版面中出現(xiàn)文字的字高、襯邊寬度等尺寸數(shù)據(jù)可以看作幾何參數(shù)。采用分類器技術(shù)進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)車速來(lái)確定其版面尺寸。根據(jù)類別之間的最近距離對(duì)待識(shí)別模式進(jìn)行分類，反映了形體的特性和關(guān)系。因而在交通標(biāo)志的分類中獲得應(yīng)用，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)能力。

3 結(jié)語(yǔ)

道路交通標(biāo)志版面輔助設(shè)計(jì)需要從人的視覺(jué)特征、視覺(jué)模型出發(fā)去考慮，通過(guò)人機(jī)工效學(xué)等原理加以確定。充分利用交通標(biāo)志的特點(diǎn)，對(duì)交通標(biāo)志版面結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。采用智能方法后還可以考慮將檢測(cè)與判別這兩個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，建立交通標(biāo)志版面設(shè)計(jì)的幾何參數(shù)模型。幾何實(shí)體參數(shù)非用戶自定義時(shí)，采用多層結(jié)構(gòu)的決策樹(shù)分類比采用單分類器分類能加快處理速度、提高分類結(jié)果的精度。更多地采用智能方法來(lái)解決問(wèn)題，保證設(shè)計(jì)過(guò)程中幾何拓?fù)潢P(guān)系一致，準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)地利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)識(shí)別在復(fù)雜環(huán)境下的道路交通標(biāo)志。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮煥，何勛隆.交通標(biāo)志鐵路站場(chǎng)及樞紐[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

篇7

1、車道標(biāo)志

2、警告標(biāo)志：警告車輛、行人注意危險(xiǎn)地點(diǎn)的標(biāo)志。

3、禁令標(biāo)志：禁止或限制車輛、行人交通行為的標(biāo)志。

4、指示標(biāo)志：指示車輛、行人行進(jìn)的標(biāo)志。

篇8

摘要：公路標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置是以保證交通暢通和行車安全為目的。本文分析了公路標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置原則，對(duì)標(biāo)志標(biāo)線具體的設(shè)置技術(shù)作了詳細(xì)闡述，供大家參考。關(guān)鍵詞：交通 標(biāo)志 標(biāo)線 圖形 符號(hào)

Abstract: highway sign and marking set is the guarantee smooth traffic and driving safety for the purpose. This paper analyzes the highway sign and marking the principles, to sign and marking the setting of the specific technology were discussed in detail, for your reference.

Keywords: traffic sign and marking graphic symbol

中圖分類號(hào)： TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 0 引言 公路標(biāo)志標(biāo)線是以圖形、符號(hào)、文字、線段向駕駛?cè)藛T及行人傳遞法定信息，用以管制、警告及引導(dǎo)交通的安全設(shè)施，它在現(xiàn)代道路交通中發(fā)揮著重要作目。國(guó)家1999年的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768-1999)(以下稱國(guó)標(biāo))，對(duì)公路標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)計(jì)制作等做了進(jìn)一步的規(guī)范。對(duì)現(xiàn)代道路交通的管理具有重要的指導(dǎo)意義。但在具體實(shí)踐中仍然存在著一些有關(guān)技術(shù)、管理等方面的問(wèn)題．值得進(jìn)一步的研究和探討。 1 公路標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置原則 公路標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置是以保證交通暢通和行車安全為目的。是公路部門(mén)應(yīng)認(rèn)真履行的一項(xiàng)主要職責(zé)。應(yīng)結(jié)合道路線形、交通狀況、沿線設(shè)施等情況，根據(jù)交通標(biāo)志的不同種類來(lái)設(shè)置。以利于向道路使用者提供正確的信息，通過(guò)交通標(biāo)志的引導(dǎo)，使車輛能頃利、快捷地抵達(dá)目的地。 一般情況下，在需要提醒車輛、行人注意的危險(xiǎn)地點(diǎn)，應(yīng)設(shè)警告標(biāo)志；在需要禁止或限制車輛、行人交通行為的地點(diǎn)，應(yīng)設(shè)禁令標(biāo)志；在需要指示車輛、行人行進(jìn)的路段設(shè)置指示標(biāo)志；在重要的交叉路口，需要傳遞道路方向、地點(diǎn)、距離等信息的地點(diǎn)設(shè)置指路標(biāo)志。公路交通標(biāo)志再由路面標(biāo)線、箭頭、文字、面標(biāo)記、突起路標(biāo)和路邊輪廓杯等配合使用，即構(gòu)成了~ 套完整的交通管理和引導(dǎo)交通的公路交通安全系統(tǒng)。設(shè)置的基本原則應(yīng)為如下幾點(diǎn)。 1.1 重點(diǎn)設(shè)置，保障公路和通行者安全是公路標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置的主要原則，如：在水毀路段、危橋、三、四類橋，道路臨時(shí)施工、急彎和陡坡等處設(shè)置必要的警告、禁令標(biāo)志和禁止超車標(biāo)線是尤為重要的，以盡量避免和減少交通事故和毀路毀橋事故。 1.2 合理設(shè)置，標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)置應(yīng)嚴(yán)格按照"國(guó)標(biāo)"的要求進(jìn)行，主要應(yīng)從公路的設(shè)計(jì)寬度、判讀距離以及制約設(shè)計(jì)時(shí)速的一些地貌、村鎮(zhèn)等諸多因素統(tǒng)籌考慮設(shè)汁標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)置種類。 1.3 與公路建設(shè)和改造同步設(shè)計(jì)、同時(shí)完成，公路養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)應(yīng)積極參與新改建工程的標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)計(jì)和施工，一是可使公路主體工程建設(shè)與標(biāo)志標(biāo)線工程同期安排、同步完成，一并交接；二是把標(biāo)志標(biāo)線工程及資金交由養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)負(fù)責(zé)完成，并驗(yàn)收。 1.4 應(yīng)與公路通行環(huán)境相協(xié)調(diào)一條公路主體工程完工以后，設(shè)置上必要的公路交通標(biāo)志標(biāo)線及其它輔助設(shè)施。才可謂具備一定的交工使用條件。齊全、鮮明的標(biāo)志標(biāo)線和兩側(cè)自然的景觀環(huán)境相互協(xié)調(diào)，同是一條亮麗的風(fēng)景線。公路通暢的環(huán)境更能明顯地反映公路管護(hù)者的服務(wù)水平，更能激發(fā)公路使用者愛(ài)護(hù)公路的意識(shí)，更能最大限度地發(fā)揮公路的綜臺(tái)服務(wù)功能。 1.5 應(yīng)逐步加快列“原有標(biāo)志標(biāo)線的改造國(guó)標(biāo)”中的標(biāo)志牌面及其文字、圖形大小尺寸的規(guī)定主要是以一定行車速度和行車視距時(shí)的可辨識(shí)程度來(lái)確定的，原有的標(biāo)志在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和制作質(zhì)量上已不能滿足新規(guī)范要求和使用的需求，因此應(yīng)在保持原有標(biāo)志安全、齊全、明顯的基礎(chǔ)上充分利用新改建工程、大中修工程之機(jī)逐步加快更新改造速度。原來(lái)設(shè)置熱溶標(biāo)線的路段，在比較完整的情況下，可繼續(xù)使用，待路面大中修或標(biāo)線老化時(shí)，再行重設(shè)。 2 公路標(biāo)志的設(shè)置 2.1 公路標(biāo)志的含義公路標(biāo)志是用圖形符號(hào)和文字傳遞特定信息，用以管理交通、指示行車方向以保證道路暢通與行車安全的設(shè)施。適用于公路、城市道路以及一切專用公路，具有法令的性質(zhì)，車輛、行人都必須遵守。公路標(biāo)志分為主標(biāo)志和輔助標(biāo)志兩大類。主標(biāo)志中有警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志、指示標(biāo)志和指路標(biāo)志四種。公路標(biāo)志的形狀、顏色、尺寸、圖案種類和設(shè)置地點(diǎn)均按現(xiàn)行的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768)的規(guī)定執(zhí)行。 2.2 設(shè)置公路標(biāo)志的作用在各類公路標(biāo)志中，警告標(biāo)志是警告車輛、行人注意危險(xiǎn)地點(diǎn)的標(biāo)志，禁令標(biāo)志是禁止或限制車輛、行人交通行為的標(biāo)志，指示標(biāo)志是指示車輛、行人行進(jìn)的標(biāo)志，指路標(biāo)志是傳遞道方向、地點(diǎn)、距離信息的標(biāo)志，而輔助標(biāo)志是附設(shè)在主標(biāo)志之下，起輔助說(shuō)明作用的標(biāo)志，分表示時(shí)間、車輛種類、區(qū)域或距離、警告、禁令理由等類型。 設(shè)置公路標(biāo)志的作用是為車輛駕駛?cè)藛T提供及時(shí)、完善和清晰的道路信息，加強(qiáng)對(duì)車輛的合理引導(dǎo)，以使車輛能順利、快捷地抵達(dá)目的地，不發(fā)生錯(cuò)向行駛，保證交通暢通和行車安全。 公路標(biāo)志還應(yīng)滿足夜間行車的視認(rèn)性，目前較為廣泛采用的是反光膜。由于它對(duì)汽車燈光的折射、聚焦和定向反射作用，晚上具有很好的反光功能，明顯地提高了標(biāo)志的夜間視認(rèn)性。反光膜根據(jù)其反光性能分為一至五級(jí)。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB57681999《道路公路標(biāo)志和標(biāo)線》規(guī)定，高速公路和一級(jí)公路宜采用三級(jí)以上反光膜。筆者所在的陽(yáng)江市新近建成的開(kāi)陽(yáng)高速陽(yáng)江段和陽(yáng)茂高速陽(yáng)江段都采用的是一級(jí)反光膜，夜間反光效果非常明顯。 2.3 公路標(biāo)志的設(shè)置公路標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)根據(jù)全線的情況，進(jìn)行總體布局。標(biāo)志的布設(shè)應(yīng)做到連貫性、一致性，應(yīng)以完全不熟悉周圍路網(wǎng)體系的外地司機(jī)為對(duì)象，為其提供全面的道路交通信息，引導(dǎo)其順利、快捷地抵達(dá)目的地。應(yīng)避免在局部路段或同一地點(diǎn)出現(xiàn)過(guò)多的信息，防止信息過(guò)載。同一地點(diǎn)需設(shè)置兩種以上標(biāo)志時(shí)，可以安裝在一根柱上，但最多不應(yīng)超過(guò)四種，應(yīng)按警告、禁令、指示的順序，先上后下，先左后右進(jìn)行排列。公路標(biāo)志應(yīng)設(shè)在車輛行進(jìn)正面方向最容易看見(jiàn)的地方，避免被路上構(gòu)造物及樹(shù)木遮擋，影響標(biāo)志的視認(rèn)性。對(duì)于重要的信息，應(yīng)給予重復(fù)顯示的機(jī)會(huì)。公路標(biāo)志的支持方式有：?jiǎn)沃?、雙柱式、懸臂式、門(mén)架式和附著式，但不論采用什么樣的支持方式，都不得侵占建筑界限，保證側(cè)向余寬和凈空高度。 3 公路標(biāo)線的設(shè)置 3.1 公路標(biāo)線的含義公路標(biāo)線是由標(biāo)劃于路面上的備種線條、箭頭、文字、標(biāo)記、突起路標(biāo)和輪廓標(biāo)等所構(gòu)成的交通安全設(shè)施。路面標(biāo)線形式有車行道中心線，車行道邊緣線、車道分界線、停止線、人行橫道線、減速讓行線、導(dǎo)流標(biāo)線、平面交叉口中心圈、車行道寬度漸變段標(biāo)線、停車位標(biāo)線、停靠站標(biāo)線、出入口標(biāo)線、導(dǎo)向箭頭以及路面文字或圖形標(biāo)記等。路面標(biāo)線的畫(huà)法應(yīng)符合現(xiàn)行的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線(GB5768)規(guī)定。突起路標(biāo)是固定于路面上突起的標(biāo)記塊，應(yīng)做成定向反射型。一般路段反光玻璃珠為白色，危險(xiǎn)路段為紅色或黃色。突起路標(biāo)高出路面的高度、間距、設(shè)置方式等應(yīng)符合現(xiàn)行的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線(GB5768)規(guī)定。立面標(biāo)記可設(shè)在跨線橋、渡槽等的墩柱或側(cè)墻端面上以及隧道洞口和安全島等的壁面上。設(shè)置原則及具體作法應(yīng)符合現(xiàn)行的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》(GB5768)規(guī)定。 3.2 公路標(biāo)線的作用公路標(biāo)線的作用是管制和引導(dǎo)交通，又稱渠化交通，也就是使車輛在道路上的行駛?cè)缤谒锏牧鲃?dòng)一樣順利而有序。公路標(biāo)線使道路前進(jìn)方向輪廓分明，引導(dǎo)司機(jī)視線，管制司機(jī)駕車行為，確保車流分道行駛，導(dǎo)流交通行駛方向，指引車輛在匯合或分流前進(jìn)入合適的車道，改善車流行駛條件，增加道路通行能力，減少交通事故。 3.2 公路標(biāo)線的設(shè)置公路標(biāo)線應(yīng)根據(jù)道路斷面型式、路寬以及交通管理的需要畫(huà)定，主要設(shè)于道路面層，受日曬雨淋，車輛磨耗，因此，選擇滿足要求的標(biāo)線涂料很重要。標(biāo)線涂料分為常溫型、加溫型和熱熔型三類，每一類又分為1號(hào)和2號(hào)兩種。在開(kāi)陽(yáng)高速陽(yáng)江段和陽(yáng)茂高速陽(yáng)江段上使用的是熱熔型2號(hào)涂料。這種標(biāo)線涂料具有施工速度快，耐磨耗性強(qiáng)，有效壽命長(zhǎng)(可達(dá)20～36個(gè)月)，施工完后開(kāi)放交通快的優(yōu)點(diǎn)。涂料中含20％～23％的玻璃珠，施工時(shí)再撒布玻璃珠于涂料上。玻璃珠具有很好的夜間反光性，可以提高標(biāo)線的夜間視認(rèn)性，并且具有一定的抗滑能力。在初期，是撒布在涂料表面上的玻璃珠發(fā)揮作用，當(dāng)撒布在涂料表面上的玻璃珠被磨耗以后，含在涂料當(dāng)中的玻璃珠又可繼續(xù)發(fā)揮作用。 熱熔型涂料在常溫下是粉塊狀，需在180℃～220℃下加熱熔融后才能施工。嚴(yán)格按照操作規(guī)程和施工注意事項(xiàng)，精心操作精心施工，是能否發(fā)揮涂料優(yōu)良品質(zhì)，得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的公路標(biāo)線的關(guān)鍵。施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制涂料加熱溫度，防止因加熱溫度過(guò)高而使涂料變色。清掃路面應(yīng)干凈徹底，因?yàn)槁访嫔系幕彝岭s物，會(huì)直接降低涂料與路面的粘接力。涂敷標(biāo)線的速度要均勻，這樣才能得到寬度、厚度一致，外觀流暢的標(biāo)線。 4 結(jié)束語(yǔ) 標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)計(jì)、施工、管護(hù)在現(xiàn)代道路交通中和業(yè)已形成的依法治路、依法用路的環(huán)境中越來(lái)越顯重要。但在具體工作中涉及到職權(quán)交叉管理，設(shè)計(jì)時(shí)速與限速的關(guān)系，通行需求和交通管制的關(guān)系，還需在實(shí)踐中進(jìn)一步探討，力求做得更好。

1、《中小企業(yè)管理與科技》2009年6月上旬刊 徐穎 毛曉東

篇9

（江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212003）

摘要：在實(shí)際交通環(huán)境中，由于運(yùn)動(dòng)模糊、背景干擾、天氣條件以及拍攝視角等因素，所采集的交通標(biāo)志的圖像質(zhì)量往往不高，這就對(duì)交通標(biāo)志自動(dòng)識(shí)別的準(zhǔn)確性、魯棒性和實(shí)時(shí)性提出了很高的要求。針對(duì)這一情況，提出一種基于深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的交通標(biāo)志識(shí)別方法。該方法采用深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有監(jiān)督學(xué)習(xí)模型，直接將采集的交通標(biāo)志圖像經(jīng)二值化后作為輸入，通過(guò)卷積和池采樣的多層處理，來(lái)模擬人腦感知視覺(jué)信號(hào)的層次結(jié)構(gòu)，自動(dòng)地提取交通標(biāo)志圖像的特征，最后再利用一個(gè)全連接的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交通標(biāo)志的識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)能力，自動(dòng)地提取交通標(biāo)志的特征，避免了傳統(tǒng)的人工特征提取，有效地提高了交通標(biāo)志識(shí)別的效率，具有良好的泛化能力和適應(yīng)范圍。

關(guān)鍵詞 ：交通標(biāo)志；識(shí)別；卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；深度學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：TN911.73?34；TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004?373X（2015）13?0101?06

收稿日期：2015?01?09

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（61371114）

0 引言

隨著智能汽車的發(fā)展，道路交通標(biāo)志的自動(dòng)識(shí)別[1?3]作為智能汽車的基本技術(shù)之一，受到人們的高度關(guān)注。道路交通標(biāo)志識(shí)別主要包括兩個(gè)基本環(huán)節(jié)：首先是交通標(biāo)志的檢測(cè)，包括交通標(biāo)志的定位、提取及必要的預(yù)處理；其次是交通標(biāo)志的識(shí)別，包括交通標(biāo)志的特征提取和分類。

如今，交通標(biāo)志的識(shí)別方法大多數(shù)都采用人工智能技術(shù)，主要有下述兩類形式[4]。一種是采用“人工特征+機(jī)器學(xué)習(xí)”的識(shí)別方法，如基于淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)的特征識(shí)別等。在這種方法中，主要依靠先驗(yàn)知識(shí)，人工設(shè)計(jì)特征，機(jī)器學(xué)習(xí)模型僅負(fù)責(zé)特征的分類或識(shí)別，因此特征設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)系統(tǒng)性能的性能，而要發(fā)現(xiàn)一個(gè)好的特征，則依賴于研究人員對(duì)待解決的問(wèn)題的深入理解。另一種形式是近幾年發(fā)展起來(lái)的深度學(xué)習(xí)模型[5]，如基于限制波爾茲曼機(jī)和基于自編碼器的深度學(xué)習(xí)模型以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。在這種方法中，無(wú)需構(gòu)造任何的人工特征，而是直接將圖像的像素作為輸入，通過(guò)構(gòu)建含有多個(gè)隱層的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，模擬人腦認(rèn)知的多層結(jié)構(gòu)，逐層地進(jìn)行信息特征抽取，最終形成更具推廣性和表達(dá)力的特征，從而提升識(shí)別的準(zhǔn)確性。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為深度學(xué)習(xí)模型之一，是一種多層的監(jiān)督學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它利用一系列的卷積層、池化層以及一個(gè)全連接輸出層構(gòu)建一個(gè)多層的網(wǎng)絡(luò)，來(lái)模仿人腦感知視覺(jué)信號(hào)的逐層處理機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)視覺(jué)特征信號(hào)的自動(dòng)提取與識(shí)別。本文將深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于道路交通標(biāo)志的識(shí)別，通過(guò)構(gòu)建一個(gè)由二維卷積和池化處理交替組成的6層網(wǎng)絡(luò)來(lái)逐層地提取交通標(biāo)志圖像的特征，所形成的特征矢量由一個(gè)全連接輸出層來(lái)實(shí)現(xiàn)特征的分類和識(shí)別。實(shí)驗(yàn)中將加入高斯噪聲、經(jīng)過(guò)位移、縮放和旋轉(zhuǎn)處理的交通標(biāo)志圖像以及實(shí)際道路采集交通標(biāo)志圖像分別構(gòu)成訓(xùn)練集和測(cè)試集，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所采用的方法具有良好的識(shí)別率和魯棒性。

1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)及原理

1.1 深度學(xué)習(xí)

神經(jīng)科學(xué)研究表明，哺乳動(dòng)物大腦皮層對(duì)信號(hào)的處理沒(méi)有一個(gè)顯示的過(guò)程[5]，而是通過(guò)信號(hào)在大腦皮層復(fù)雜的層次結(jié)構(gòu)中的遞進(jìn)傳播，逐層地對(duì)信號(hào)進(jìn)行提取和表述，最終達(dá)到感知世界的目的。這些研究成果促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)這一新興研究領(lǐng)域的迅速發(fā)展。

深度學(xué)習(xí)[4，6?7]的目的就是試圖模仿人腦感知視覺(jué)信號(hào)的機(jī)制，通過(guò)構(gòu)建含有多個(gè)隱層的多層網(wǎng)絡(luò)來(lái)逐層地對(duì)信號(hào)特征進(jìn)行新的提取和空間變換，以自動(dòng)學(xué)習(xí)到更加有效的特征表述，最終實(shí)現(xiàn)視覺(jué)功能。目前深度學(xué)習(xí)已成功地應(yīng)用到語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別和語(yǔ)言處理等領(lǐng)域。在不同學(xué)習(xí)框架下構(gòu)建的深度學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)是不同的，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是一種深度的監(jiān)督學(xué)習(xí)下的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

1.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)及原理

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受視覺(jué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)啟發(fā)而產(chǎn)生，第一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型是在Fukushima 的神經(jīng)認(rèn)知機(jī)中提出的[8]，基于神經(jīng)元之間的局部連接和分層組織圖像轉(zhuǎn)換，將有相同參數(shù)的神經(jīng)元應(yīng)用于前一層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不同位置，得到一種平移不變神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。后來(lái)，LeCun 等人在該思想的基礎(chǔ)上，用誤差梯度設(shè)計(jì)并訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[9?10]，在一些模式識(shí)別任務(wù)上得到優(yōu)越的性能。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一種有監(jiān)督的深度學(xué)習(xí)算法，無(wú)需事先知道輸入與輸出之間精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式，只要用已知的模式對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以訓(xùn)練，就可以學(xué)習(xí)到輸入與輸出之間的一種多層的非線性關(guān)系，這是非深度學(xué)習(xí)算法不能做到的。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)是由一系列的卷積和池化層以及一個(gè)全連接的輸出層組成，可以采用梯度下降法極小化誤差函數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)值和閾值參數(shù)逐層反向調(diào)節(jié)，以得到網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和閾值的最優(yōu)解，并可以通過(guò)增加迭代次數(shù)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的精度。

1.2.1 前向傳播

在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的前向傳播中，輸入的原始圖像經(jīng)過(guò)逐層的卷積和池化處理后，提取出若干特征子圖并轉(zhuǎn)換成一維特征矢量，最后由全連接的輸出層進(jìn)行分類識(shí)別。

在卷積層中，每個(gè)卷積層都可以表示為對(duì)前一層輸入圖像的二維卷積和非線性激勵(lì)函數(shù)，其表達(dá)式可用式（1）表示：

式中：Yj 表示輸出層中第j 個(gè)輸出；Y l + 1i 是前一層（l + 1層）

的輸出特征（全連接的特征向量）；n 是輸出特征向量的長(zhǎng)度；Wij 表示輸出層的權(quán)值，連接輸入i 和輸出j ；bj表示輸出層第j 個(gè)輸出的閾值；f (?) 是輸出層的非線性

1.2.2 反向傳播

在反向傳播過(guò)程中，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法采用類似于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的梯度最速下降法，即按極小化誤差的方法反向傳播調(diào)整權(quán)值和閾值。網(wǎng)絡(luò)反向傳播回來(lái)的誤差是每個(gè)神經(jīng)元的基的靈敏度[12]，也就是誤差對(duì)基的變化率，即導(dǎo)數(shù)。下面將分別求出輸出層、池采樣層和卷積層的神經(jīng)元的靈敏度。

（1）輸出層的靈敏度

對(duì)于誤差函數(shù)式（6）來(lái)說(shuō)，輸出層神經(jīng)元的靈敏度可表示為：

在前向傳播過(guò)程中，得到網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出，進(jìn)而求出實(shí)際輸出與目標(biāo)輸出之間的誤差；在反向傳播過(guò)程中，利用誤差反向傳播，采用式（17）~式（20）來(lái)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，極小化誤差；這樣，前向傳播和反向傳播兩個(gè)過(guò)程反復(fù)交替，直到達(dá)到收斂的要求為止。

2 深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的交通標(biāo)志識(shí)別方法

2.1 應(yīng)用原理

交通標(biāo)志是一種人為設(shè)計(jì)的具有特殊顏色（如紅、黃、白、藍(lán)、黑等）和特殊形狀或圖形的公共標(biāo)志。我國(guó)的交通標(biāo)志主要有警告、禁令、指示和指路等類型，一般采用顏色來(lái)區(qū)分不同的類型，用形狀或圖形來(lái)標(biāo)示具體的信息。從交通標(biāo)志設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，屬于不同類型（不同顏色）的交通標(biāo)志在形狀或圖形上有較大的差異；屬于相同類型（相同顏色）的標(biāo)志中同類的指示信息標(biāo)志在形狀或圖形上比較接近，如警告標(biāo)志中的平面交叉路口標(biāo)志等。因此，從機(jī)器視覺(jué)的角度來(lái)分析，同類型中同類指示信息的標(biāo)志之間會(huì)比不同類型的標(biāo)志之間更易引起識(shí)別錯(cuò)誤。換句話說(shuō)，相比于顏色，形狀或圖形是正確識(shí)別交通標(biāo)志的關(guān)鍵因素。

因此，在應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別交通標(biāo)志時(shí)，從提高算法效率和降低錯(cuò)誤率綜合考慮，將交通標(biāo)志轉(zhuǎn)換為灰度圖像并作二值化處理后作為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入圖像信息。圖2給出了應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別交通標(biāo)志的原理圖。該網(wǎng)絡(luò)采用了6層交替的卷積層和池采樣層來(lái)逐層提取交通標(biāo)志的特征，形成的特征矢量由一個(gè)全連接的輸出層進(jìn)行識(shí)別。圖中：W1i（i=1，2，…，m1），W1（j j=1，2，…，m2），…，W1k（k=1，2，…，m（n?1））分別表示卷積層L1,L3,…,Ln - 1 的卷積核；Input表示輸入的交通標(biāo)志圖像；

Pool表示每個(gè)池采樣層的采樣池；map表示逐層提取的特征子圖；Y 是最終的全連接輸出。

交通標(biāo)志識(shí)別的判別準(zhǔn)則為：對(duì)于輸入交通標(biāo)志圖像Input，網(wǎng)絡(luò)的輸出矢量Y = [y1,y2 ,…,yC ]，有yj = Max{y1，y2 ,…,yC}，則Input ∈ j，即判定輸入的交通標(biāo)志圖像Input為第j 類交通標(biāo)志。

2.2 交通標(biāo)志識(shí)別的基本步驟

深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別交通標(biāo)志主要包括交通標(biāo)志的訓(xùn)練與識(shí)別，所以將交通標(biāo)志識(shí)別歸納為以下4個(gè)步驟：（1） 圖像預(yù)處理：利用公式Gray= 0.299R +0.587G + 0.114B 將彩色交通標(biāo)志圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，再利用鄰近插值法將交通標(biāo)志圖像規(guī)格化，最后利用最大類間方差將交通標(biāo)志圖像二值化。

（2）網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和閾值的初始化：利用隨機(jī)分布函數(shù)將權(quán)值W 初始化為-1~1之間的隨機(jī)數(shù)；而將閾值b 初始化為0。

（3）網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練：利用經(jīng)過(guò)預(yù)處理的交通標(biāo)志圖像構(gòu)成訓(xùn)練集，對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)前向傳播和反向傳播的反復(fù)交替處理，直到滿足識(shí)別收斂條件或達(dá)到要求的訓(xùn)練次數(shù)為止。

（4）交通標(biāo)志的識(shí)別：將實(shí)際采集的交通標(biāo)志圖像經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，送入訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行交通標(biāo)志特征的提取，然后通過(guò)一個(gè)全連接的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特征分類與識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)主要選取了我國(guó)道路交通標(biāo)志的警告標(biāo)志、指示標(biāo)志和禁令標(biāo)志三類中較常見(jiàn)的50幅圖像?？紤]到在實(shí)際道路中采集到的交通標(biāo)志圖像會(huì)含有噪聲和出現(xiàn)幾何失真以及背景干擾等現(xiàn)象，因此在構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練集時(shí)，除了理想的交通標(biāo)志以外，還增加了加入高斯噪聲、經(jīng)過(guò)位移、旋轉(zhuǎn)和縮放處理和實(shí)際采集到的交通標(biāo)志圖像，因此最終的訓(xùn)練樣本為72個(gè)。其中，加入的高斯噪聲為均值為0，方差分別為0.1，0.2，0.3，圖像的位移、旋轉(zhuǎn)、縮放的參數(shù)分別隨機(jī)的分布在±10，±5°，0.9~1.1的范圍內(nèi)。圖3給出了訓(xùn)練集中的交通標(biāo)志圖像的示例。圖4是在實(shí)際道路中采集的交通標(biāo)志圖像構(gòu)成的測(cè)試集的示例。

在實(shí)驗(yàn)中構(gòu)造了一個(gè)輸入為48×48個(gè)神經(jīng)元、輸出為50 個(gè)神經(jīng)元的9 層網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)的輸入是像素為48 × 48 的規(guī)格化的交通標(biāo)志圖像，輸出對(duì)應(yīng)于上述的50種交通標(biāo)志的判別結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)的激活函數(shù)采用S型函數(shù)，如式（2）所示，其輸出范圍限制在0~1之間。

圖6是交通標(biāo)志的訓(xùn)練總誤差EN 曲線。在訓(xùn)練開(kāi)始的1 500次，誤差能迅速地下降，在迭代2 000次以后是一個(gè)平穩(wěn)的收斂過(guò)程，當(dāng)?shù)?0萬(wàn)次時(shí)，總誤差EN可以達(dá)到0.188 2。

在交通標(biāo)志的測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，為了全面檢驗(yàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別性能，分別針對(duì)理想的交通標(biāo)志，加入高斯噪聲、經(jīng)過(guò)位移、旋轉(zhuǎn)和比例縮放以及采集的交通標(biāo)志圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將以上測(cè)試樣本分別送入到網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別，表2給出了測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

綜合分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得到以下結(jié)論：（1）在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)過(guò)程中，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的誤差曲線快速平穩(wěn)的下降，體現(xiàn)出卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)具有良好的收斂性。

（2）經(jīng)逐層卷積和池采樣所提取的特征具有比例縮放和旋轉(zhuǎn)不變性，因此對(duì)于旋轉(zhuǎn)和比例縮放后的交通標(biāo)志能達(dá)到100%的識(shí)別率。

（3）與傳統(tǒng)的BP網(wǎng)絡(luò)識(shí)別方法[11]相比較，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到更深的學(xué)習(xí)深度，即在交通標(biāo)志識(shí)別時(shí)能夠得到更高的所屬類別概率（更接近于1），識(shí)別效果更好。

（4）卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)際采集的交通標(biāo)志圖像的識(shí)別率尚不能達(dá)到令人滿意的結(jié)果，主要原因是實(shí)際道路中采集的交通標(biāo)志圖像中存在著較嚴(yán)重的背景干擾，解決的辦法是增加實(shí)際采集的交通標(biāo)志訓(xùn)練樣本數(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)，提高網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別率和魯棒性。

4 結(jié)論

本文將深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于道路交通標(biāo)志的識(shí)別，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深層結(jié)構(gòu)來(lái)模仿人腦感知視覺(jué)信號(hào)的機(jī)制，自動(dòng)地提取交通標(biāo)志圖像的視覺(jué)特征并進(jìn)行分類識(shí)別。實(shí)驗(yàn)表明，應(yīng)用深層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別交通標(biāo)志取得了良好的識(shí)別效果。

在具體實(shí)現(xiàn)中，從我國(guó)交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)特點(diǎn)考慮，本文將經(jīng)過(guò)預(yù)處理二值化的圖像作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，主要是利用了交通標(biāo)志的形狀信息，而基本略去了顏色信息，其優(yōu)點(diǎn)是在保證識(shí)別率的基礎(chǔ)上，可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，降低網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算量。在實(shí)際道路交通標(biāo)志識(shí)別中，將形狀信息和顏色信息相結(jié)合，以進(jìn)一步提高識(shí)別率和對(duì)道路環(huán)境的魯棒性，是值得進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

此外，本文的研究沒(méi)有涉及到道路交通標(biāo)志的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，這也是今后可以進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

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篇10

關(guān)鍵詞：交通標(biāo)志；識(shí)別；顏色-形狀對(duì)；分離性

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）03-00-02

0 引 言

目前，城市道路交通狀況日趨嚴(yán)峻，交通標(biāo)志的作用愈加重要。交通標(biāo)志最顯著的特點(diǎn)就是顏色和形狀的信息。顏色是交通標(biāo)志的重要屬性，與背景區(qū)域顏色對(duì)比，其主要區(qū)域顏色比較醒目。光照強(qiáng)弱容易引起對(duì)道路交通標(biāo)志信息識(shí)別的偏差，由于不同顏色的灰度級(jí)別所包含的信息量差別不大，而灰度圖像所包含的信息量相對(duì)較少，所以光照變化會(huì)導(dǎo)致識(shí)別難度加大。因此采用RGB圖像進(jìn)行交通標(biāo)志處理的研究增多。交通標(biāo)志的形狀也可以反映重要的特征信息，其主要目的在于提取有效的形狀特征信息。目前已有很多形狀描述的方法，可將其分為外部和內(nèi)部的形狀描述算法兩類[1]。外部形狀算法是對(duì)區(qū)域輪廓特征的描述，而內(nèi)部形狀描述算法是對(duì)輸入?yún)^(qū)域內(nèi)部面積參數(shù)的描述。交通標(biāo)志以不同的幾何形狀和顏色在一定距離內(nèi)為駕駛員和行人提示交通信息[2]。本文以顏色-幾何形狀建模，提出顏色-形狀對(duì)概念，構(gòu)造7個(gè)子類，涵蓋3大類116種中國(guó)交通標(biāo)志，大大降低了研究交通標(biāo)志的復(fù)雜性，把交通標(biāo)志進(jìn)行有效分類，降低了識(shí)別難度。

1 交通標(biāo)志

1.1 交通標(biāo)志簡(jiǎn)介

交通標(biāo)志的設(shè)立是為了保證交通安全和道路暢通，具有標(biāo)志醒目、清晰、安全、顯眼等特點(diǎn)，廣泛使用在具體的交通管理過(guò)程中。交通標(biāo)志類型涵蓋多種，主要分為以下幾種：

（1）主要酥競(jìng)透ㄖ標(biāo)志；

（2）可動(dòng)式標(biāo)志和固定式標(biāo)志；

（3）照明標(biāo)志、發(fā)光標(biāo)志和反光標(biāo)志；

（4）反映行車環(huán)境變化的可變信息標(biāo)志。

我國(guó)現(xiàn)行與交通安全有關(guān)的交通標(biāo)志主要分為3大類，共116種。其中警告類標(biāo)志有45種，禁止類標(biāo)志有42種，指示類標(biāo)志有29種[3]。部分交通標(biāo)志示例如圖1所示。

1.2 交通標(biāo)志顏色信息

由圖1可知，交通標(biāo)志主要由紅色、藍(lán)色、黃色、黑色、白色5種基本顏色相互搭配而成，但具體的含義和作用有所不同。紅色代表禁止、停止、危險(xiǎn)，在交通標(biāo)志設(shè)計(jì)中常用作邊框、底色、斜杠、警告性和線性誘導(dǎo)標(biāo)志底色等；藍(lán)色代表指令、遵循，在交通標(biāo)志設(shè)計(jì)中用于地名、路線、方向等行車信息的提醒；黃色代表警告；黑色在交通標(biāo)志設(shè)計(jì)中主要用于書(shū)寫(xiě)標(biāo)志的文字、圖形符號(hào)和部分標(biāo)志的邊框；白色在交通標(biāo)志設(shè)計(jì)中用作底色填充，包括文字、圖形符號(hào)等。

由于大部分交通標(biāo)志都有一個(gè)很細(xì)的外輪廓線，而實(shí)際拍攝中輪廓線都比較模糊，所以輪廓線對(duì)交通標(biāo)志識(shí)別的影響可以忽略。忽略白色、黃色和其他影響因素后，3大類交通標(biāo)志與顏色的關(guān)系如圖2所示。

1.3 交通標(biāo)志幾何圖像信息

基于對(duì)我國(guó)目前道路交通標(biāo)志的研究，把交通標(biāo)志的形狀分為5種，分別為正三角形、圓形、倒三角形、八邊形、矩形。

（1）正等邊三角形：用于警告標(biāo)志；

（2）圓形：用于禁令和指示標(biāo)志；

（3）倒等邊三角形：用于“減速讓行”禁令標(biāo)志；

（4）八邊形：用于“停車讓行”禁令標(biāo)志；

（5）方形：用于指路標(biāo)志，部分警告、禁令和指示標(biāo)志，旅游區(qū)標(biāo)志，輔助標(biāo)志，告示標(biāo)志燈。

幾何形狀與3大類交通標(biāo)志之間的關(guān)系如圖3所示。

2 交通標(biāo)志的顏色-形狀對(duì)模型

根據(jù)上述對(duì)交通標(biāo)志顏色和形狀的分類，以及它們與3大類交通標(biāo)志的關(guān)系，我們把圖2和圖3合并，找出了交通標(biāo)志的顏色-幾何形狀與3大類交通標(biāo)志間存在的關(guān)系。這種唯一的確定關(guān)系如圖4所示。

2.1 顏色-形狀對(duì)概念的提出

本文為了研究道路交通標(biāo)志的顏色和形狀存在的唯一確定關(guān)系，提出了顏色形狀對(duì)及有關(guān)集合的概念。

定義：如果任意交通標(biāo)志圖像的顏色屬性有m種，設(shè)該屬性是Ci|i=1，2，3，…，m。若幾何形狀屬性有n種，該屬性是Sj|j=1，2，3，…，n。那么該區(qū)域中任意一種顏色屬性和任意一種幾何形狀屬性都能構(gòu)成一個(gè)二元函數(shù)對(duì)（Ci，Sj），如果令（CS）k=（Ci，Sj）|k=1，2，3，…，l，其中l(wèi)=m×n，則把二元函數(shù)對(duì)（CS）k稱為圖像的一組顏色形狀對(duì)。

顏色-形狀對(duì)集合：若任意交通標(biāo)志圖像的顏色屬性為Ci|i=1，2，3，…，m，幾何形狀屬性為Sj|j=1，2，3，…，n。則顏色屬性表示為C={C1，C2，C3，…，Cm}，幾何屬性表示為S={S1，S2，S3，…，Sn}。該顏色-形狀對(duì)表示為CSPk=（Ci，Sj）k|i=1，2，3，…，m；j=1，2，3，…，n；k=1，2，3，…，l。

在交通標(biāo)志圖像檢測(cè)中，我們首先檢測(cè)出圖像的有效區(qū)域（如顏色和形狀的屬性），然后再進(jìn)行分割處理等操作。以禁令標(biāo)志為例來(lái)說(shuō)明顏色-形狀對(duì)，禁令標(biāo)志的基本顏色是紅色和黑色，其基本形狀是圓形、倒三角形和八邊形。這樣構(gòu)成的顏色形狀對(duì)為（紅色，圓形）、（紅色，倒三角形）、（紅色，八邊形）、（黑色，圓形）、（黑色，倒三角形）。由此我們可以得到顏色-形狀對(duì)構(gòu)建的幾何模型。

2.2 顏色-幾何模型的建立

設(shè)我國(guó)道路交通標(biāo)志圖像的主要顏色有紅色、藍(lán)色、黑色，分別用C1、C2、C3（黃色和白色是輔助顏色，這里先不研究）代表，幾何形狀有倒三角形、八邊形、圓形、矩形、正三角形，分別用S1、S2、S3、S4、S5表示。由之前提出的定義可知，顏色屬性幾何集合為Ci=（C1，C2，C3），幾何形狀屬性集合為Sj=（S1，S2，S3，S4，S5），于是可以得出顏色-形狀對(duì)的集合是CSPk。而禁令標(biāo)志、指示標(biāo)志、警告標(biāo)志的顏色-形狀對(duì)的子集分別為CSP1，CSP2，CSP3，則有：

CSP1={（C1，S1），（C1，S2），（C1，S3），（C3，S3）}

CSP2={（C2，S3），（C2，S4）}

CSP3={（C3，S5）}

（CSP）k={（CSP1），（CSP2），（CSP3）}={（C1，S1），（C1，S2），（C1，S3），（C3，S3），（C2，S3），（C2，S4），（C3，S5）}

根據(jù)上式可知，交通標(biāo)志的顏色-幾何模型可以由4個(gè)禁令標(biāo)志-顏色形狀對(duì)、2個(gè)指示標(biāo)志-顏色形狀對(duì)和1個(gè)警告標(biāo)志-顏色形狀對(duì)組成，表明我國(guó)116種道路交通標(biāo)志可以由7個(gè)顏色-形狀對(duì)來(lái)表示，每個(gè)顏色-形狀對(duì)表示交通標(biāo)志的1個(gè)子類。

把3大類116種道路交通標(biāo)志分為7個(gè)子類，其中禁令標(biāo)志有42個(gè)，可以分成4個(gè)子類，分別為38個(gè)紅色圓形標(biāo)志、2個(gè)黑色圓形標(biāo)志、1個(gè)紅色倒三角標(biāo)志和1個(gè)紅色正八邊形標(biāo)志；指示標(biāo)志有29個(gè)可以分為2個(gè)子類，分別為16個(gè)藍(lán)色圓形標(biāo)志和13個(gè)藍(lán)色矩形標(biāo)志；警告標(biāo)志有45個(gè)而只有1個(gè)子類，即黑色（里面含有S色）三角形標(biāo)志。顏色-幾何形狀模型的建立使每個(gè)子類的樣本數(shù)目大大減少，把116種道路交通標(biāo)志轉(zhuǎn)化為7個(gè)子類去研究，不僅降低了研究難度，還為之后的細(xì)分類提供了良好的條件。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)道路交通標(biāo)志的特性進(jìn)行研究，提出了顏色形狀對(duì)的有關(guān)概念并建立了模型，顏色形狀對(duì)的概念充分反映出交通標(biāo)志顏色與幾何形狀存在唯一確定關(guān)系。這個(gè)模型涵蓋了所有道路交通標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)了道路交通標(biāo)志的粗分類，有利于構(gòu)建一個(gè)完整系統(tǒng)，降低了該系統(tǒng)的復(fù)雜性和難度。但在實(shí)際交通場(chǎng)景中，由于不同因素的干擾，這些特征會(huì)失真，影響模型的建立，因此該模型的建立還需要進(jìn)一步研究。

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