摘要：城市交通经过多年的发展，需要越来越多的交通信号灯来提供交通路口的导航信息。但是因为各种各样原因，信号灯辨识不清楚，所以交通道路口往往是交通事故的高发地点。另外，最近热门的无人驾驶汽车在行驶过程中也需要实时获取交通信号灯的状态信息来进行行为决策，因此本文提出一个信号灯状态检测系统，可以辅助驾驶员判断信号灯的信息。此系统是采用背景分析法初步确定信号灯的位置，然后进行图像分割，使用Canny算子进行边缘提取，接着进行信号灯的识别，使用了HSV颜色空间转换，得到信号灯的颜色，再使用圆形度或模板识别的方法得到信号灯的形状，最终在系统界面上显示出来。本文中的系统是在计算机上借助matlab进行仿真模拟的，仿真实验表明，此系统可以成功完成基本的信号灯识别。

关键词：信号灯识别；背景差分法；图像分割

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章-绪  论-1

1.1研究的背景和意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.3论文的组织结构-3

第二章-系统设计-5

2.1交通信号灯的基础知识-5

2.2色彩空间-5

2.3基于无线通讯的信号灯识别系统分析-6

2.3.1 无线通讯的基础知识-6

2.3.2 系统方案介绍与分析-6

2.4交通信号灯识别的基本流程-7

2.5本章小结-8

第三章-交通信号灯检测预处理-10

3.1背景差分法-10

3.1.1 图像灰度化处理-10

3.1.2 图像滤波-11

3.1.3 背景建模-12

3.1.4 前景检测-12

3.1.5 背景更新-13

3.2获取感兴趣区域-13

3.3图像分割-13

3.4基于canny算子的边缘检测-16

3.5本章小结-18

第四章-交通信号灯系统识别-19

4.1交通信号灯颜色的识别-19

4.1.1 RGB颜色空间模型-19

4.1.2 HSV颜色空间模型-19

4.1.3 HSI颜色空间模型-21

4.2 交通信号灯形状的识别-22

4.2.1 圆形信号灯的识别-22

4.2.2 箭头型信号灯的识别-24

4.3仿真实验-24

4.4本章小结-27

第五章-总结与展望-28

5.1总结-28

5.2展望-28

致  谢-31