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交通信號(hào)燈范文第1篇

交通信號(hào)燈分為：機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、車(chē)道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。

擴(kuò)展資料：

闖紅燈是指機(jī)動(dòng)車(chē)違反交通信號(hào)燈指示在紅燈亮起禁止通行時(shí)越過(guò)停止線(xiàn)并繼續(xù)行駛的行為?！瓣J紅燈”的引申義多用于形容超越現(xiàn)有規(guī)則辦事或其他一些違反法律或道德規(guī)范的行為。

交通信號(hào)燈范文第2篇

【關(guān)鍵詞】風(fēng)光互補(bǔ)；無(wú)線(xiàn)控制；交通信號(hào)燈

Abstract： With the increase of vehicles, traffic lights need higher requirements, for the use of clean energy to create new industries, wind and solar wireless traffic signal system is an example of the application of new technologies, it is also a continuous improvement technology direction , we should tap the inherent potential to enhance its value.Key words: wind and solar; wireless control; traffic lights

中圖分類(lèi)號(hào)：U491.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

風(fēng)光互補(bǔ)無(wú)線(xiàn)控制交通信號(hào)燈系統(tǒng)指的是電力由新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板來(lái)提供的系統(tǒng)，而不是由傳統(tǒng)的電力線(xiàn)來(lái)供電的系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、閥控式鉛酸電池、微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)、帶控制柜的單臂路燈燈桿和LED燈組成。

二、 系統(tǒng)原理：

本系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。該電能的電壓帶有脈動(dòng)成分，經(jīng)過(guò)風(fēng)光互補(bǔ)控制器變換后，變成穩(wěn)定的直流，給蓄電池充電，然后通過(guò)控制器輸出穩(wěn)定的直流電，經(jīng)過(guò)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制，再給LED交通信號(hào)燈供電。無(wú)線(xiàn)交通信號(hào)燈是通過(guò)單片機(jī)把控制機(jī)的信號(hào)加載到一個(gè)幾百M(fèi)HC的高頻信號(hào)源（稱(chēng)為調(diào)制）再用天線(xiàn)發(fā)送，在空中形成電場(chǎng)-磁場(chǎng)的電磁波。接收端通過(guò)天線(xiàn)接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)解調(diào)、放大出原來(lái)的信號(hào)去點(diǎn)亮信號(hào)燈，完成無(wú)線(xiàn)接收發(fā)送過(guò)程。

三．風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的主要設(shè)備；

1、信號(hào)燈：

風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)中，宜采用環(huán)保高光率，低能耗的光源，在此要求下，LED光源最佳的選擇。具備發(fā)光效率高、顯示指數(shù)高、壽命長(zhǎng) 、低功耗的特點(diǎn)。信號(hào)燈應(yīng)采用穩(wěn)壓恒流驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性高。電氣配件可維護(hù)保養(yǎng)更換性強(qiáng)。采用直流供電，信號(hào)燈安全性能高。符合GB14887-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全要求。

2、蓄電池；

考慮到風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)基本應(yīng)用在戶(hù)外，多采用閥控式密封蓄電池。其性能特點(diǎn)如下；

1）使用壽命比一般電池（吸附式）高30%以上。

2）使用壽命超過(guò)10年。

3）固體凝膠電解質(zhì)，無(wú)內(nèi)部短路，熱容量大，熱消耗能力強(qiáng)，無(wú)一般電池（吸附式）易產(chǎn)生的熱失控現(xiàn)象。

4）固體凝膠電解質(zhì)濃度均勻，不存在酸分層現(xiàn)象。

5）電解液固定在膠質(zhì)中，不會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象。

6）極板采用無(wú)銻合金，電池自放電率極低，20℃溫度環(huán)境下存入兩年，仍有50%以上容量。

7）耐低溫、高溫能力強(qiáng)，可在-25℃-60℃溫度范圍內(nèi)使用。

3、風(fēng)力發(fā)電機(jī)選型；

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、安裝位置、周邊環(huán)境關(guān)系密切，風(fēng)力資源充足，位置風(fēng)力強(qiáng)勁或周?chē)h(huán)境比較空曠的環(huán)境條件下，則發(fā)電機(jī)輸出功率大，反之則輸出功率小。

系統(tǒng)每天能夠給負(fù)載提供足夠的電量，而且能使蓄電池大部分時(shí)間內(nèi)保持在充滿(mǎn)或接近充滿(mǎn)狀態(tài)。即使連續(xù)三天陰雨情況下，也能使負(fù)載正常運(yùn)行。

4、太陽(yáng)能板；

太陽(yáng)能電池板的作用是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。

太陽(yáng)能電池板是風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)中重要的部件之一，其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽(yáng)能電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。

硅系列太陽(yáng)能電池中，單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。。為了獲得良好的轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)選用單晶硅太陽(yáng)能電池。將單體太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)并聯(lián)并封裝后，作為太陽(yáng)能組件使用。

5、風(fēng)光互補(bǔ)智能控制器

采用MPP最大功率跟蹤方式，能充分利用太陽(yáng)能和風(fēng)能；具有運(yùn)行狀態(tài)指示燈，充放電控制精確、顯示直觀(guān)易為理解；具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度高、紋波小、效率高、輸入電壓范圍寬等特點(diǎn)；具有防反充電、過(guò)充、過(guò)放和過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載和短路保護(hù)、充電接反保護(hù)、風(fēng)機(jī)失速剎車(chē)保護(hù)等；

四、技術(shù)線(xiàn)路以及工藝流程；

風(fēng)電互補(bǔ)無(wú)線(xiàn)交通信號(hào)燈區(qū)別于市電（交流電）的信號(hào)燈，市電信號(hào)燈通過(guò)電纜線(xiàn)路把信號(hào)控制器的控制信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)燈上面直接點(diǎn)亮。

無(wú)線(xiàn)交通信號(hào)燈是通過(guò)單片機(jī)把控制機(jī)的信號(hào)加載到一個(gè)幾百M(fèi)HC的高頻信號(hào)源（稱(chēng)為調(diào)制）再用天線(xiàn)發(fā)送，在空中形成電場(chǎng)-磁場(chǎng)的電磁波。接收端通過(guò)天線(xiàn)接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)解調(diào)、放大出原來(lái)的信號(hào)去點(diǎn)亮信號(hào)燈，完成無(wú)線(xiàn)接收發(fā)送過(guò)程。

選擇太陽(yáng)能電池板、風(fēng)機(jī)、蓄電瓶以及用電負(fù)荷之間的合理匹配。設(shè)計(jì)一個(gè)智能化的電源管理軟件，能精確的控制充放電的電壓值，有效保護(hù)蓄電池，另外，還能根據(jù)環(huán)境亮度改變信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)電流如在白天太陽(yáng)光很強(qiáng)的情況下電源管理器會(huì)以最大的亮度以適應(yīng)白天環(huán)境的需要，陰天會(huì)自動(dòng)降低亮度至適應(yīng)環(huán)境到了晚上會(huì)進(jìn)一步降低亮度，耗電會(huì)減少到原來(lái)的一半亮度。這樣基本達(dá)到電量的匹配，在無(wú)風(fēng)無(wú)光情況下，連續(xù)正常工作12天以上。

五、延展的研究方向

作為風(fēng)光互補(bǔ)無(wú)線(xiàn)交通信號(hào)系統(tǒng)，是一個(gè)新技術(shù)應(yīng)用的范例，也是一個(gè)不斷完善的研究成果，我們應(yīng)該挖掘它的內(nèi)在潛力，提升它的應(yīng)用價(jià)值。

1、加強(qiáng)通信能力，使風(fēng)光互補(bǔ)無(wú)線(xiàn)交通信號(hào)燈系統(tǒng)，使用的每一個(gè)路口建立三G通信網(wǎng)絡(luò)與道路指揮中心聯(lián)網(wǎng)，是指揮中心可以通過(guò)特制的電腦界面調(diào)看每個(gè)路口的工作狀態(tài)設(shè)置，修改各項(xiàng)參數(shù)。

交通信號(hào)燈范文第3篇

1引言

PLC由于其在控制性能的靈活性、使用的方便性和高穩(wěn)定性和較強(qiáng)的抗干擾能力[1]，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域，特別是在城市交通信號(hào)燈方面將起著不可替代的作用。

2PLC軟硬件介紹

通常的PLC實(shí)際上是一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，主要應(yīng)用的場(chǎng)合是工業(yè)控制，分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。硬件系統(tǒng)主要由CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、編程器和電源構(gòu)成。不同型號(hào)的PLC采用不同的CPU規(guī)格。小中型PLC的CPU采用微處理器和單片機(jī)。大型PLC雖然也采用微處理器，但CPU是高速位片式。PLC的各項(xiàng)任務(wù)都是CPU按照PLC賦予的功能完成的。PLC的存儲(chǔ)器有兩種：一種是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，在制造過(guò)程中由生產(chǎn)商編寫(xiě)并固化在存儲(chǔ)器中；另一種是用戶(hù)程序存儲(chǔ)器，存放于RAM，方便用戶(hù)修改與調(diào)試。PLC的輸入接口主要有三種類(lèi)型：直流、交流、交直流輸入接口；輸出接口也有三類(lèi)：晶體管、晶閘管繼電器等類(lèi)型。輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件連接的接口電路。PLC的編程器可以分為簡(jiǎn)易和圖形編程器[2]，將編好的程序下載至用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。簡(jiǎn)易編程器的優(yōu)點(diǎn)是小體積、隨身攜帶方便，缺點(diǎn)是只能采用語(yǔ)句的形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程。圖形編程器則不同，編程形式多樣，語(yǔ)句形式、梯形圖形式、脫機(jī)形式都可進(jìn)行編程。在PLC工作過(guò)程中，CPU及存儲(chǔ)器需要的是直流電，這就需要電源將外部的交流電轉(zhuǎn)換成直流電。電源是整個(gè)PLC能源供給中心。PLC的工作過(guò)程中需要采用穩(wěn)壓電源，這樣才能保證穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，也能對(duì)外圍配置進(jìn)行簡(jiǎn)化。PLC軟件由繼電器邏輯部件、計(jì)數(shù)器邏輯部件組成。其中繼電器又分為輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部繼電器幾種，它只是一種邏輯概念，而非真正意義上的繼電器，與通常的繼電器相比壽命更長(zhǎng)、速度更快、功耗更低，而且體積相對(duì)較小。PLC的軟件組成部分還包含兩種編程語(yǔ)言：梯形圖語(yǔ)言、語(yǔ)句表語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)言應(yīng)用較為廣泛，很多電氣技術(shù)人員都能夠熟練掌握。這種語(yǔ)言和電器控制線(xiàn)路圖區(qū)別不大，非常直觀(guān)、形象，是PLC第一編程語(yǔ)言。語(yǔ)句表語(yǔ)言使用不是很廣泛，其使用的原理就是梯形圖的描述用PLC操作命令表達(dá)出來(lái)，通過(guò)簡(jiǎn)易的編程再輸入到PLC中。

3交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)要求

一般城市十字路通控制燈各有東西和南北三個(gè)控制燈。紅色燈禁止機(jī)動(dòng)車(chē)通行，黃色燈準(zhǔn)備禁止機(jī)動(dòng)車(chē)通行，綠色為機(jī)動(dòng)車(chē)可以通行。在整個(gè)過(guò)程中，信號(hào)燈受啟動(dòng)和停止開(kāi)關(guān)總體控制，開(kāi)關(guān)啟動(dòng)?xùn)|西南北信號(hào)燈開(kāi)始工作，開(kāi)關(guān)停止熄滅所有的信號(hào)燈。整個(gè)工作過(guò)程一直循環(huán)往復(fù)。南北方向亮紅燈時(shí)，東西方向亮綠燈。在時(shí)間上，南北方向紅燈亮60秒，東西綠燈亮55秒，到50秒時(shí)，東西方向的綠燈閃亮，并在3秒后熄滅，同時(shí)黃燈亮2秒鐘，2秒鐘結(jié)束，東西方向的紅燈亮，南北方向的紅燈熄滅，綠燈亮。同樣的工作原理，東西方向和南北方向交替，周而復(fù)始地工作。

3.2任務(wù)控制分析

在城市交通中，由于紅燈亮?xí)r南北方向或是東西方向都是停止的，綠燈亮?xí)r時(shí)同時(shí)放行的，因此只要比較南北方向和東西方向的車(chē)輛的最大值就行了，不需要對(duì)車(chē)輛總和進(jìn)行比較。

4系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1交通信號(hào)燈狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，PLC開(kāi)始工作。從圖2可以看出南北方向的主干道綠燈先亮，東西方向的紅燈先亮[3]。信號(hào)燈亮起的順序是按事先規(guī)定的時(shí)間次序，循環(huán)往復(fù)地工作。結(jié)束按鈕啟動(dòng)，交通信號(hào)燈停止工作。

4.2梯形圖的設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)模塊中，交通信號(hào)燈的控制采用的是基本的邏輯編程，PLC軟件的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)燈亮，交通信號(hào)燈的閃爍則由脈沖發(fā)生器來(lái)實(shí)現(xiàn)。由圖3可知，若M1閉合，則T0通電，0.5秒的延時(shí)后觸點(diǎn)T0閉合，T1定時(shí)器通電，再經(jīng)0.5秒的延時(shí)，斷開(kāi)觸點(diǎn)T1，線(xiàn)圈T0失電，TO觸點(diǎn)斷開(kāi)，TO定時(shí)器再次得電，再經(jīng)0.5秒，又一次閉合T0，如此周而復(fù)始地工作，T0波形如圖4所示。

5總結(jié)與展望

城市交通信號(hào)燈控制采用PLC來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，可靠性較高，輸入輸出接口模塊也比較豐富，采用的編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)[4]，后期安裝簡(jiǎn)單，維修也較方便。設(shè)計(jì)過(guò)程的重難點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的思路、梯形圖的設(shè)計(jì)、編程程序的輸入及調(diào)試。通過(guò)分檔南北或東西方向的機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)南北或東西方向機(jī)動(dòng)車(chē)最大限度地放行，從而減少機(jī)動(dòng)車(chē)在多岔路口滯留的時(shí)間，對(duì)當(dāng)前的城市交通擁堵，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化的控制，大大提高了城市交通的效率[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]張廣明,李果,朱煒.機(jī)電系統(tǒng)PLC控制技術(shù).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2007

[2]齊占慶,王振臣.機(jī)床電氣控制技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997

[3]李樹(shù)雄.可編程控制器原理與應(yīng)用及應(yīng)用教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003

交通信號(hào)燈范文第4篇

1、綠燈亮?xí)r允許車(chē)輛通行，但轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛不得妨礙放行的直行車(chē)輛、行人通行。

2、黃燈亮?xí)r已越過(guò)停止線(xiàn)的車(chē)輛可以繼續(xù)通行，紅燈亮?xí)r禁止車(chē)輛通行。

3、在未設(shè)置非機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈和人行橫道信號(hào)燈的路口，非機(jī)動(dòng)車(chē)和行人應(yīng)當(dāng)按照機(jī)動(dòng)車(chē)信號(hào)燈的表示通行。

4、紅燈亮?xí)r右轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛在不妨礙放行的車(chē)輛、行人通行的情況下可以通行。

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交通信號(hào)燈范文第5篇

Abstract： The traffic lights recognizing method based on projection eigenvalue is proposed for the common traffic lights. This method is used to segment the red and green areas， and screen out the areas of traffic lights after multiple filtering. For the diffusion problem of the traffic lights， the adaptive threshold segmentation is adopted to segment the candidate areas. After that， the projection eigenvalue of the traffic lights in horizontal and vertical directions is extracted， and the minimum distance classifier is used to obtain the directional information of the traffic lights. The experimental results show that the detection rate can reach up to 95% and the recognition rate can reach up to 96% in different natural scenes.

Keywords： multiple filtering； adaptive threshold segmentation； projection eigenvalue； minimum distance classifier

近年來(lái)，無(wú)人駕駛和輔助駕駛研究受到廣泛的關(guān)注，而交通信號(hào)燈的檢測(cè)與識(shí)別是無(wú)人駕駛和輔助駕駛的重要組成部分。國(guó)內(nèi)外許多研究學(xué)者已經(jīng)提出了一些有效的檢測(cè)和識(shí)別交通信號(hào)燈的算法。Masako Omachi提出在RGB色彩空間分割交通信號(hào)燈[1]，使用HOUGH變換檢測(cè)興趣區(qū)域，該方法只能有效地檢測(cè)圓形交通信號(hào)燈，而且單一的RGB顏色分割受光照的影響比較大。Park等通過(guò)簡(jiǎn)單的圓形檢測(cè)法檢測(cè)交通信號(hào)燈[2]，通過(guò)K均值聚類(lèi)算法識(shí)別交通信號(hào)燈。該算法在復(fù)雜環(huán)境下，缺乏穩(wěn)定性且誤檢率較高。Gong等采用HSV顏色空間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果獲取分割閾值[3]，對(duì)圖像進(jìn)行分割，用基于CAMSHIFT的算法對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行跟蹤，但該方法直接在HSV顏色空間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)大而且難以在較復(fù)雜環(huán)境中檢測(cè)和識(shí)別交通信號(hào)燈。徐成等提出在Lab色彩空間分割交通信號(hào)燈[4]，使用模板匹配的方法識(shí)別交通信號(hào)燈的方向，雖然識(shí)別率很高，但是受限于水平方向交通信號(hào)燈，適用范圍窄。谷明琴等用圖像顏色分割和形態(tài)濾波定位交通信號(hào)燈的燈板位置再轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr空間分割出交通信號(hào)燈[5]，用二維Gabor小波變換和二維獨(dú)立分量分析提取交通信號(hào)燈候選區(qū)域的特征；最后，用最近鄰分類(lèi)器識(shí)別交通信號(hào)燈的箭頭方向，但對(duì)圖像直接分割燈板確定交通信號(hào)燈會(huì)受背景的影響，漏檢率很高。針對(duì)實(shí)時(shí)性差，漏檢率高，交通信號(hào)燈單一等問(wèn)題，提出了基于投影特征值的交通信號(hào)燈識(shí)別方法，該方法首先使用歸一化RGB顏色分割，然后根據(jù)交通信號(hào)燈的幾何特征和背板特征過(guò)濾噪聲，最后提取興趣區(qū)域的投影特征值，采用最小距離分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)。

1 交通信號(hào)燈的檢測(cè)

自然場(chǎng)景下的交通信號(hào)燈，由于背景復(fù)雜，因此如何快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)交通信號(hào)燈，并且濾除圖像中的噪聲是交通信號(hào)燈檢測(cè)與識(shí)別的關(guān)鍵。圖1是交通信號(hào)燈檢測(cè)的基本過(guò)程與結(jié)果。

1.1 顏色分割

智能車(chē)攝像頭到交通信號(hào)燈的距離范圍為50～100 m，面積大小有一定的范圍，所以取[S1]和[S2]分別為100 m2和600 m2。

1.3 交通信號(hào)燈背板過(guò)濾

交通信號(hào)燈的背板一般是黑色矩形框，交通信號(hào)燈背板通常有兩種類(lèi)型，橫板和豎板。

常見(jiàn)的交通信號(hào)燈正常工作時(shí)，同一時(shí)刻通常只有一個(gè)交通信號(hào)燈發(fā)光。交通信號(hào)燈在背板的位置是固定的。經(jīng)過(guò)過(guò)濾可以確定興趣區(qū)域的顏色和位置信息而交通信號(hào)燈的安裝位置固定，可以通過(guò)判斷興趣區(qū)域是否在背板中，從而判斷是否為交通信號(hào)燈。

三種交通信號(hào)燈大小相同，嵌入在黑色背板中，只要將興趣區(qū)域向外延伸兩個(gè)區(qū)域，就可以判斷是否為交通信號(hào)燈。如圖2（a）所示，若為紅色信號(hào)燈，就向右和下分別延伸一個(gè)為興趣區(qū)域兩倍長(zhǎng)度和一倍寬度的區(qū)域，只要向右或者向下滿(mǎn)足使交通信號(hào)燈背板，則可以判斷興趣區(qū)域是紅色交通信號(hào)燈。

1.4 自適應(yīng)閾值分割

自適應(yīng)閾值分割與形態(tài)學(xué)處理的結(jié)果如圖3所示。觀(guān)察圖3（a）和圖3（b）可以發(fā)現(xiàn)，交通信號(hào)燈有時(shí)存在擴(kuò)散而導(dǎo)致其丟失了方向特征。由于交通信號(hào)燈和黑色背板類(lèi)間方差是單峰，因此對(duì)興趣區(qū)域進(jìn)行自適應(yīng)閾值分割。自適應(yīng)閾值分割算法是最大類(lèi)間方差法，當(dāng)取最佳閾值時(shí)即以類(lèi)間方差最大來(lái)衡量背景和前景差別。

對(duì)興趣區(qū)域進(jìn)行自適應(yīng)閾值分割后會(huì)出現(xiàn)斷裂，可以使用形態(tài)學(xué)中膨脹和腐蝕進(jìn)行處理，使箭頭信息完整如圖3（d）所示。

2 交通信號(hào)燈的識(shí)別

2.1 特征提取

本文采用自適應(yīng)閾值分割后二值圖像在水平和垂直方向的投影值作為交通信號(hào)燈的形狀特征。

由于相機(jī)與交通信號(hào)燈的距離不同，所采集的交通信號(hào)燈的大小不同，所以在進(jìn)行特征提取前，需要將樣本進(jìn)行歸一化，本文將樣本歸一化為[30×30]。采用投影法提取形狀特征如圖4所示，設(shè)圖像某個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)為[（x，y），]二值圖像在[（x，y）]點(diǎn)處的像素值為Bin[（x，y），]首先水平方向投影即以高度為一個(gè)像素點(diǎn)的直線(xiàn)從上到下進(jìn)行掃描，統(tǒng)計(jì)這條直線(xiàn)上白色像素的數(shù)目，如圖4直線(xiàn)[l1，]把這條直線(xiàn)上的白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果作為一個(gè)特征值；然后進(jìn)行垂直方向投影即從左往右掃描，同樣是以高度為一個(gè)像素點(diǎn)的直線(xiàn)，統(tǒng)計(jì)這條直線(xiàn)上白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如圖4直線(xiàn)[l2]從上到下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將白色像素點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作為另一個(gè)特征值，投影完成后就生成一個(gè)以白色像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為特征值的一個(gè)二維特征向量，用來(lái)表示一個(gè)箭頭方向特征。

3 實(shí)驗(yàn)分析

本文使用無(wú)人駕駛汽車(chē)平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，選用35 mm長(zhǎng)焦攝像頭和高分辨率的工業(yè)相機(jī)，采集得到的圖像分辨率為1 392×1 040，能很好地拍攝不同距離的交通信號(hào)燈。測(cè)試硬件為筆記本電腦，CPU為Intel M460 i5雙核處理器，主頻為2.53 GHz，內(nèi)存為4 GB。軟件環(huán)境為Windows 7 64位系統(tǒng)下的VS2010編譯環(huán)境。

本文選取兩個(gè)不同時(shí)間段的視頻序列，兩段視頻共有1 863幀圖像。一種是中午，光線(xiàn)較強(qiáng)，總數(shù)為1 032幀，另一種是傍晚，光線(xiàn)較暗，總數(shù)為831幀。分別從光線(xiàn)強(qiáng)的視頻序列中隨機(jī)選取300幀圖像共有563個(gè)交通信號(hào)燈樣本和從光線(xiàn)暗的視頻序列中隨機(jī)選取200幀圖像共有386個(gè)交通信號(hào)燈進(jìn)行訓(xùn)練。

圖6所示為本文所用方法的檢測(cè)與識(shí)別結(jié)果，圖6（a），（b）為中午采集的視頻序列中的2幀圖像，圖6（c），（d）為傍晚采集的視頻序列中的2幀圖像。如果為紅色信號(hào)燈，則使用紅色矩形框框出，并標(biāo)記方向；如果為綠燈則使用綠色矩形框框出，并標(biāo)記方向。把交通信號(hào)燈的檢測(cè)與識(shí)別結(jié)果放大顯示在每幅圖的下方。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法能夠有效地檢測(cè)出交通信號(hào)燈并識(shí)別其方向。