基于计算机视觉的白天/夜间分类系统

 2022-01-17 11:01

论文总字数:25972字

目 录

1. 绪论 1

1.1课题背景及意义 1

1.2国内外发展现况 1

1.3课题研究内容 3

2. 系统介绍 3

2.1系统的总体结构 3

2.2 系统的工作流程 4

3. 系统功能实现及分析 4

3.1 白天夜间图像分类标准 4

3.2 图像获取 6

3.3 图像平滑处理 6

3.4 特征提取 7

3.4.1图像特征简述 7

3.4.2特征选择 11

3.5 分类器设计 11

3.5.1常用分类器介绍 11

3.5.2评估准则 14

3.5.3 分类器选择 15

3.6 结果测试 16

4. 系统调试及结果分析 21

4.1系统调试过程 21

4.2 结果分析 22

5. 总结 24

参考文献 25

致谢 26

附录 27

基于计算机视觉的白天/夜间分类系统

杨璐

,China

Abstract:The image has become an important symbol of information dissemination and cultural consumer goods. In the actual use of images, due to the imperfect classification of image resources, the use of image resources and the effective use of image use requirements are affected. Therefore, the classification of images quickly and accurately is a topic that we must solve. This paper designs and develops a computer vision based day/night classification system. The system reads and analyzes the acquired image and uses the characteristics of the daytime/nighttime image to produce peaks at different positions in the luminance histogram. The combination of luminance features and RGB features uses a random forest classifier to classify and integrates with MATLAB to achieve daylight. / Night classification. The classification accuracy, precision and recall rate of the system are 97.9%, 98.8% and 98.4% respectively.The system designed in this paper classifies images and first categorizes the actual applications. Afterwards, the following steps and functions can be planned or calculated, thereby greatly improving work efficiency and flexibility.

Key words:Computer vision; Image classification; Histogram; RGB; Random forest

绪论

1.1课题背景及意义

随着经济全球化的推进,信息全球化也在稳步发展,信息可谓是现今社会不可缺少的一环,为了顺应时代发展各种媒体工具也在迅猛发展。无论是在现实世界还是在虚拟空间中,图像以其独特的属性发挥着越来越重要的作用。信息传播在很大程度上是图像取代了普通文本,成为各种媒介的重要信息载体形式。它的具体性、形象性、详细性、说明性等特点,使其成为未来的主要信息形式,在媒体应用中范围更加广泛,数量更加庞大[14] 。在图像的实际使用过程中,图像资源的利用率不高且图像使用需求没有得到有效满足,这是由于图像资源的不完整分类造成的。因此,为了提高图像资源利用率和满足用户的图像使用需求,快速准确地将图像分类是目前必须要解决的问题。

随着社会发展的需要和应用领域的扩展,人们对计算机技术的要求越来越高,需要与各种其他相关技术紧密结合[14]。对白天/夜间分类是较为基础的一项技术。在应用意义上,本课题可以用于社会生活、工厂等许多领域,基于计算机视觉的白天夜间分类系统能够对图像进行分类,对白天/夜间进行分类后计划或计算出接下来的步骤及功能从而大大提高了工作效率和灵活性。例如,对于白天/夜间的分类可以进一步应用到自动驾驶中:当系统检测到目前是白天就不需要开灯;当检测到为黑夜时,系统将自动打开车灯照亮前方。

1.2国内外发展现况

在信息时代,日新月异的今天,图像正渐渐成为重要的信息传播符号。在此情形下,当用户或需求者面对如大海般的图像信息,需求者可以快速准确地寻找到与自己的需求匹配的图像信息。在实际的图像使用中,图像资源的利用率不高且图像使用需求没有得到有效满足,这是由于图像资源的不完整分类造成的。因此,图像分类已成为一个必须解决的重要问题。

图像分类是一种常见的处理图像的方法,它是根据在图像信息中所反映出的不同类型的目标特征,从而将图像划分成为不同类型的目标,实现图像的分类。它所采用的方法是使用计算机对图像进行定量分析,然后将图像中的每个像素或者区域划分为几个类型中的某一种,代替人类进行视觉判读。下面介绍几种分类方法:

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