Xây dựng ứng dụng tự động phát triển và nhận dạng biển báo giao thông đường bộ

Abstract

Ngày nay, công nghệ thông tin đang phát triển và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực giao thông. Hệ thống tự động phát hiện và nhận dạng biển báo giao thông áp dụng các kỹ thuật xử lý ảnh và thị giác máy tính đã và đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Trong luận văn, để đáp ứng được yêu cầu bài toán phát hiện và nhận dạng biển báo giao thông phải thực hiện thông qua nhiều giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất là thu thập dữ liệu ảnh đầu vào cho việc nhận dạng bằng cách là chụp ảnh và quay lại các video có biển báo trên các tuyến đường sau đó điều chỉnh các hình ảnh về cùng một kích thước là 640x480 để tiện cho việc xử lý sau này. Hình ảnh sau khi được điều chỉnh về cùng một kích thước sẽ được chuyển sang không gian màu HSV để xử lý phân đoạn màu dựa trên đặc trưng màu của biển báo là màu đỏ và màu xanh lơ. Trong giai đoạn phát hiện biển báo, kỹ thuật dò biên và phân tích hình dạng đặc trưng của đối tượng được áp dụng để tìm ra các vùng có khả năng là biển báo. Tiếp theo đó các vùng này sẽ được cắt ra phục vụ cho việc nhận dạng. Để huấn luyện và nhận dạng đối tượng mô hình máy học được xây dựng kết hợp với rút trích đặc trưng Surf gán các điểm nổi bật và hướng cho các đối tượng. Sau khi đã có bộ mô tả thì phần tạo lập chỉ mục và so khớp dữ liệu được áp dụng để nhận dạng đúng loại biển báo trong danh sách dữ liệu mẫu. Trong luận văn đã huấn luyện và nhận dạng khoảng 30 biển báo giao thông thuộc các nhóm: biển báo cấm, biển báo nguy hiểm, biển báo chỉ dẫn và biển báo hiệu lệnh. Kết quả đạt trên 90% đối với từng loại biển báo.