智能车辆交通标志分割算法程序

clear;

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

   IG(i,j)=I(i,j,2);

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IB(i,j)-IG(i,j)-IR(i,j)<0

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IB(i,j)-IG(i,j)-IR(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IB(i,j)-IG(i,j)-IR(i,j);

   end

    end

end

%IGRAY=rgb2gray(I);

%{

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<200&IGRAY(i,j)<200

       CA(i,j)=0;

   end

    end

end

%}

yuzhi=otsu(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255;

   end

    end

end

CA=uint8(CA);

imshow(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   if CA(i,j)==0

       I(i,j,1)=0;

       I(i,j,2)=0;

       I(i,j,3)=0;

   end

    end

end

figure;

I=uint8(I);

imshow(I);

2 二值分割程序

function [k1]=otsu(f)

%是otsu的分割算法，在论文基于三分量色差法的交通分割阀值分割那一块，所以要对照那块内容来看这个算法

[a,b]=size(f);%获取图片f的长和宽

N=a*b;%计算图像的总像素，长a和宽b的乘积

for i=1:256

    n(i)=sum(sum(f==(i-1)));%统计像素值为i的像素个数，保存到n里面，n(i)就是像素值为i的像素个数

   p(i)=n(i)/N;%统计每个像素值在该图像中的比例，也就是概率

end

for k=1:256

w0(k)=0;

w1(k)=0;

u0(k)=0;

u1(k)=0;

u(k)=0;

dx(k)=0;

end%上面是初始化，全部是0

for k=1:256

    for i=1:k

        w0(k)=w0(k)+p(i);%w0里面保存的是像素值为k的像素概率之和，也就是CO产生的概率

    end

    for i=1:k

        u0(k)=u0(k)+((i*p(i))/w0(k));%求CO加权平均值，看公式10

    end

    for i=(k+1):256

        w1(k)=w1(k)+p(i);%C1产生的概率

    end

    for i=(k+1):256

        u1(k)=u1(k)+((i*p(i))/w1(k));%求C1的加权平均值

    end

    u(k)=w0(k)*u0(k)+w1(k)*u1(k);

    dx(k)=w0(k)*w1(k)*(u0(k)-u1(k)) ^2;%公式13 看论文

end

[c,k]=max(dx);%求出最大值

c1=c;

k1=k;%我们只要k就可以了，就是我们的阀值

k=(k-1)/255;

y=k;

end

3 系统的主程序

function varargout = jiaotong(varargin)

% JIAOTONG MATLAB code for jiaotong.fig

%      JIAOTONG, by itself, creates a new JIAOTONG or raises the existing

%      singleton*.

%

%      H = JIAOTONG returns the handle to a new JIAOTONG or the handle to

%      the existing singleton*.

%

%      JIAOTONG('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

%      function named CALLBACK in JIAOTONG.M with the given input arguments.

%

%      JIAOTONG('Property','Value',...) creates a new JIAOTONG or raises the

%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are

%      applied to the GUI before jiaotong_OpeningFcn gets called.  An

%      unrecognized property name or invalid value makes property application

%      stop.  All inputs are passed to jiaotong_OpeningFcn via varargin.

%

%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one

%      instance to run (singleton)".

%

% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help jiaotong

% Last Modified by GUIDE v2.5 20-May-2011 15:59:05

% Begin initialization code - DO NOT EDIT

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...

                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...

                   'gui_OpeningFcn', @jiaotong_OpeningFcn, ...

                   'gui_OutputFcn',  @jiaotong_OutputFcn, ...

                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...

                   'gui_Callback',   []);

if nargin && ischar(varargin{1})

    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before jiaotong is made visible.

function jiaotong_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn.

% hObject    handle to figure

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin   command line arguments to jiaotong (see VARARGIN)

% Choose default command line output for jiaotong

handles.output = hObject;

% Update handles structure

guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes jiaotong wait for user response (see UIRESUME)

% uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.

function varargout = jiaotong_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 

% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);

% hObject    handle to figure

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure

varargout{1} = handles.output;

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

global tu

global tu1%全局变量

axes(handles.axes1)%在窗口1显示图片

[filename,pathname]=uigetfile({ ...;

    '*.*','All Files(*.*)';},...

    '选择文件');

%

if isequal([filename,pathname],[0,0])

    return

else

    %读取图片

    pic = fullfile(pathname,filename);

    b = imread(pic);

    imshow(b);%显示图片

    tu=b;

    tu1=b;

    title; （’原图’）

    %handle.axes1=b;

end

% hObject    handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --- Executes on button press in pushbutton2.

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)

global tu

I=tu;

flag1=get(handles.radiobutton1,'value');

flag2=get(handles.radiobutton2,'value');

flag3=get(handles.radiobutton3,'value'); %获取单选按钮的值，看是选取哪种类型的交通标志

if flag1==1%如果选了红色警示牌的话

[chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeR(I);%调用红色分量计算函数

axes(handles.axes2)

imshow(chase);

title（’红色分量效果图’）;

axes(handles.axes3)

imshow(erzhi)

title（’二值分割效果图’）;

axes(handles.axes4)

imshow(zuizhong)

title（’最终分割效果图’） ;

end

if flag2==1 %如果选了蓝色指示牌的话

[chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeB(I);%调用蓝色分量计算函数

axes(handles.axes2)

imshow(chase);

title（’蓝色分量效果图’） ;

axes(handles.axes3)

imshow(erzhi)

title （’二值分割效果图’）;

axes(handles.axes4)

imshow(zuizhong)

title （’最终分割效果图’）;

end

if flag3==1%如果选了绿色指示牌的话

[chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeG(I); %调用蓝色分量计算函数

axes(handles.axes2)

imshow(chase);

title （’蓝色分量效果图’）;

axes(handles.axes3)

imshow(erzhi)

title （’二值分割效果图’）;

axes(handles.axes4)

imshow(zuizhong)

title（’最终分割效果图’） ;

end

% hObject    handle to pushbutton2 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --- Executes on button press in pushbutton3.

function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)

global tu

I=tu;

flag1=get(handles.radiobutton1,'value');

flag2=get(handles.radiobutton2,'value');

flag3=get(handles.radiobutton3,'value');

if flag1==1%和上面是一样的，另外这里的函数又和biaozhifengeR的函数一样，具体解释看该函数文件，这里不再解释

axes(handles.axes2)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

    end

end

imshow(IR);

title（’红色分量效果图’） ;

end

if flag3==1

axes(handles.axes2)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IG(i,j)=I(i,j,2);

    end

end

imshow(IG);

title （’绿色分量效果图’）;

end

if flag2==1

axes(handles.axes2)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

imshow(IB);

title（’蓝色分量效果图’） ;

end

% hObject    handle to pushbutton3 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --- Executes on button press in pushbutton4.

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)

global tu

I=tu;

flag1=get(handles.radiobutton1,'value');

flag2=get(handles.radiobutton2,'value');

flag3=get(handles.radiobutton3,'value');

if flag1==1

    axes(handles.axes3)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

   IG(i,j)=I(i,j,2);

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IR(i,j)-IG(i,j)-IB(i,j)<0

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IR(i,j)-IG(i,j)-IB(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IR(i,j)-IG(i,j)-IB(i,j);

   end

    end

end

yuzhi=otsu(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255;

   end

    end

end

CA=uint8(CA);

imshow(CA);

title （’二值分割效果图’）;

end

if flag3==1

 axes(handles.axes3)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

   IG(i,j)=I(i,j,2);

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IG(i,j)-IR(i,j)-IB(i,j)<0

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IG(i,j)-IR(i,j)-IB(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IG(i,j)-IR(i,j)-IB(i,j);

   end

    end

end

yuzhi=otsu(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255;

   end

    end

end

CA=uint8(CA);

imshow(CA);

title（’二值分割效果图’） ;

end

if flag2==1

axes(handles.axes3)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

   IG(i,j)=I(i,j,2);

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IB(i,j)-IR(i,j)-IG(i,j)<0

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IB(i,j)-IR(i,j)-IG(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IB(i,j)-IR(i,j)-IG(i,j);

   end

    end

end

yuzhi=otsu(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255;

   end

    end

end

CA=uint8(CA);

imshow(CA);

title（’二值分割效果图’） ;

end

% hObject    handle to pushbutton4 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% --- Executes on button press in pushbutton5.

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)

global tu

I=tu;

flag1=get(handles.radiobutton1,'value');

flag2=get(handles.radiobutton2,'value');

flag3=get(handles.radiobutton3,'value');

if flag1==1

[chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeR(I);

axes(handles.axes4)

imshow(zuizhong)

title（’最终分割效果图’） ;

end

if flag2==1

[chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeB(I);

axes(handles.axes4)

imshow(zuizhong)

title（’最终分割效果图’） ;

end

if flag3==1

[chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeG(I);

axes(handles.axes4)

imshow(zuizhong)

title（’最终分割效果图’） ;

end

% hObject    handle to pushbutton5 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

4 警示牌标志的分割程序

function [chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeR(I)

%是按照论文基于三色分差的交通标志分割所得

[chang,kuan,gao]=size(I);%获取图片I的长和宽

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);%提取图片的红色分量

   IG(i,j)=I(i,j,2); %提取图片的绿色分量

   IB(i,j)=I(i,j,3); %提取图片的蓝色分量

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB); %将提取的分量转换为双精度型，方便计算

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IR(i,j)-IG(i,j)-IB(i,j)<0%论文中式5，目的是为了是提取的红色分量颜色更亮，其他的颜色更暗，下面两个一样，其他两个函数文件是相应的功能

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IR(i,j)-IG(i,j)-IB(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IR(i,j)-IG(i,j)-IB(i,j);

   end

    end

end

chase=uint8(IR); %将红色分量图保存在chase变量中

yuzhi=otsu(CA); %通过调用otsu来得到红色分量图的阀值yuzhi

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255; %低于阀值的都变为0也就是黑色，高于阀值的都变味白色，这样就成了二值图了

   end

    end

end

CA=uint8(CA); %将处理后的红色分量图转换为8位图像类型的图

%imshow(CA);

erzhi=CA;

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   if CA(i,j)==0

       I(i,j,1)=0;

       I(i,j,2)=0;

       I(i,j,3)=0; %对照处理过的红色分量二值图，如果是黑色的话，就使原彩色图变为黑色，如果是白色的地方，就让原始色彩图保留元色彩色

   end

    end

end

I=uint8(I);

zuizhong=I; %将处理后的彩色图赋值给zuizhong

%imshow(I); 

5  蓝色指示牌标志的分割程序

function [chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeB(I)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

   IG(i,j)=I(i,j,2);

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IB(i,j)-IG(i,j)-IR(i,j)<0

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IB(i,j)-IG(i,j)-IR(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IB(i,j)-IG(i,j)-IR(i,j);

   end

    end

end

chase=uint8(IB);

yuzhi=otsu(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255;

   end

    end

end

CA=uint8(CA);

%imshow(CA);

erzhi=CA;

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   if CA(i,j)==0

       I(i,j,1)=0;

       I(i,j,2)=0;

       I(i,j,3)=0;

   end

    end

end

I=uint8(I);

zuizhong=I;

%imshow(I);

6  绿色指示牌标志的分割程序

function [chase,erzhi,zuizhong]=biaozhifengeG(I)

[chang,kuan,gao]=size(I);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   IR(i,j)=I(i,j,1);

   IG(i,j)=I(i,j,2);

   IB(i,j)=I(i,j,3);

    end

end

IR=double(IR);

IG=double(IG);

IB=double(IB);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if 1.6*IG(i,j)-IR(i,j)-IB(i,j)<0

       CA(i,j)=0;

elseif 1.6*IG(i,j)-IR(i,j)-IB(i,j)>255

       CA(i,j)=255;

   else

       CA(i,j)=1.6*IG(i,j)-IR(i,j)-IB(i,j);

   end

    end

end

chase=uint8(IG);

yuzhi=otsu(CA);

for i=1:chang

    for j=1:kuan

if CA(i,j)<=yuzhi;

       CA(i,j)=0;

   else

       CA(i,j)=255;

   end

    end

end

CA=uint8(CA);

%imshow(CA);

erzhi=CA;

for i=1:chang

    for j=1:kuan

   if CA(i,j)==0

       I(i,j,1)=0;

       I(i,j,2)=0;

       I(i,j,3)=0;

   end

    end

end

I=uint8(I);

zuizhong=I;

%imshow(I);