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基于多示例技术的车辆识别系统的设计和开发

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 基于非视觉的前方车辆检测

1.2.2 基于视觉的前方车辆检测

1.3 本文开展的主要工作

第二章 基于多示例的车辆识别系统框架

2.1 车辆防碰撞系统

2.2 基于多示例的车辆识别

2.2.1 特征提取模块

2.2.2 机器学习模块

2.3 本章小结

第三章 图像分割算法

3.1 图像预处理

3.1.1 图像预处理方法

3.1.2 本文采用方法

3.2 图像分割方法

3.2.1 基于阀值的图像分割

3.2.2 基于聚类的图像分割

3.3 实验结果分析

3.3.1 图像预处理

3.3.2 图像分割

3.4 本章小结

第四章 基于内容的图像特征提取

4.1 颜色特征

4.1.1 颜色直方图

4.1.2 颜色集

4.1.3 颜色矩

4.2 纹理特征

4.2.1 几何特征法

4.2.2 信号处理方法

4.2.3 统计分析方法

4.3 形状特征

4.3.1 边界特征法

4.3.2 几何参数法

4.3.3 形状不变矩法

4.4 构造特征向量

4.4.1 HSV颜色直方图

4.4.2 GLCM灰度共生矩阵

4.4.3 Hu不变矩

4.4.4 构造示例向量

4.5 本章小结

第五章 多示例学习

5.1 多示例学习算法概述

5.1.1 多示例学习的提出

5.1.2 多示例学习应用

5.2 多示例学习理论与算法研究

5.2.1 轴-平行矩形算法

5.2.2 K-近邻算法

5.2.3 EM-DD算法

5.3 算法设计与实现

5.3.1 基于包示例的特征映射

5.3.2 基于L范式的SVM分类器

5.4 实验结果和分析

5.4.1 实验数据集

5.4.2 MILES识别精度

5.4.3 实验结果

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

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摘要

准确实时地识别道路前方车辆、行人等障碍物信息是汽车防碰撞预警系统实现的前提。其中,基于视觉的前方车辆识别更是近年来智能汽车辅助驾驶研究领域的热点问题。
  本文结合基于内容的图像特征提取方法,将多示例学习运用到车辆识别中,研究了一种基于多示例学习技术的车辆识别系统。首先,本文分析了图像采集过程中叠加的噪声信息,针对性的采用高斯滤波方法对图像进行降噪处理,获得了良好的效果;然后通过K-Means聚类算法对图像进行分割,在聚类前,结合粗糙集理论确定初始的聚类中心和数目,降低聚类算法的复杂度,获得了较好的分割效果;对分割后的图像区域提取颜色、纹理、形状特征,生成对应的图像区域特征信息;最后,一幅图像对应一个示例包,各分割区域的图像特征对应包中的示例,结合一种基于示例选取的多示例学习算法(MILES)对示例包进行学习,生成目标概念模型。MILES算法将包的特征投影为包到示例的距离,通过特征选择实现对示例的选择,同时提高了包的特征的判别性,获取更理想的学习结果。
  本文初步探索了基于视觉的道路前方车辆识别算法,以实际的道路车辆图像为实验测试集,对算法的识别准确性进行了测试,为车辆防碰撞预警系统的开发打下基础。

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