颜色和形状图像检索在邢台市智能交通的应用.pdfVIP

第 29卷 第 1期 邢 台 职 业 技 术 学 院 学 报 、，01．29 NO．1 2012年 2月 JournalofXingtaiPolytechnicCollege Feb．2012 颜色和形状图像检索在邢台市智能交通的应用 杨长青 ，王征强2 (1．邢台市公安交警支队，河北 邢台054000；2．邢台职业技术学院，河北 邢台054035) 摘 要：给出颜色空间模型，阐述颜色特征的检索方法，并对直方图相交方法和其他方法的利 弊进行 了对比分析；在基于颜色特征的检索基础上，针对图像检索的另一个重要特征形状，提 出了对轮廓特征的索引和对 区域特征的索引；基于颜色特征和形状特征为邢台市智能交通系统 设计 了一个图像检索系统。 关键词：图像检索；颜色空间；形状特征 中图分类号：TP391．3 文献标识码：A 文章编号2012)01—OO98—O4 一 、 引言 当前，我国正处于经济高速增长时期，城市交通速度发展较快。但从总体上看，形势不容乐观，交 通道路及设施需求长期持续增长，交通供给一直短缺，供需矛盾突出；受财力制约，交通基础设施的建 设速度难 以适应交通需求增长的要求；汽车进入家庭，使得本来就紧张的城市交通面临着更大的困难； 城市居民出行方式结构不合理，公共交通呈萎缩状态：机动车大幅度增长，与非机动车混行，加剧了城 市交通的紧张；城市交通的综合治理有待于进一步加强；交通环境问题 日趋严重。为了缓解 日趋严重的 问题，改善交通条件，许多城市开始建设智能交通系统。 智能交通系统 (IntelligentTransportSystems，简称 ITS)是在较完善的道路设施基础上，将先进的电 子技术、信息技术(IT)、人工智能(AI)、地理信息(Gis)、影像、计算机技术、有线／无线通信(如ATM，GPS， GPRS，GSM，TETRA)、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面运输的实际需求，建立起全方位、 实时准确、高效的地面交通系统，能对各种交通方式进行现代化、科学化的智能管理。ITS系统主要解决 的技术难点是基于颜色和形状的视频图像检索。智能交通系统是为了改善混乱的交通状况，减少拥堵， 提高运输效率并提高交通的安全性，在实践中被提出的。在人类生存环境受到严重威胁的今天，积极开 发ITS对于改善环境有着独特的意义。 二、颜色特征的检索 颜色是图像的一种重要视觉性质。一般来讲，图像的颜色特征比 较明确，抽取也相对容易，所以在图像检索中得到广泛的重视和研究， 已有很多算法被先后提出。 1．颜色空间的选择 颜色空间根据其用途可以分为两大类，一是面向硬件设备的颜色 空间，一是面向感知或者颜色分析应用的颜色空间。 R RGB颜色模型是面向硬件设备的模型，它与人的视觉系统结构密 图l RGB颜色空间模型 切相关。根据人眼结构，所有的颜色都可看作是3个基本颜色——红、绿、蓝的不同组合。RGB模型可 以建立在笛卡尔坐标系里，如图1所示。 在图l中，3个轴分别为R、G、B。RGB模型的空间是个正方体，原点对应黑色，离原点最远的顶 点对应 白色，其余各点对应不同的颜色，可用从原点到该点的向量 ，G，B)表示。 另外，还有 CMY模型、HSI模型、Lab模型。cMY模型也是面向硬件设备的模型，主要用于彩色 打印，它的三个分量分别是：蓝绿(C，cyan)，品红(M，magenta)，黄 ，yellow)，这 3种颜色可分别通 过从 白光中减去3种基色而得到。HSI模型是面向感知和彩色处理最常用的模型，其中H表示色度(hue)， 收稿 日期：2012—01—16 作者简介：杨长青 (1969一)，河北临西人，邢台市公安交警支队，工程师。 98 邢台职业技术学院学报 2012年 第 1期 S表示饱和度(saturation)，I表示密度(intensity)，也叫亮度。Lab颜色模型是面向视觉感知的模型，同时 也是视觉感知均匀的颜色模