根据深度学习的交通标识辨认,是一个涉及到计算机视觉和深度学习的综合性项目,其间,OpenCV 是一种广泛运用的计算机视觉库,它供给了许多图画处理和计算机视觉方面的功用。

基本思路

交通标志辨认是一种将深度学习技能应用于计算机视觉的领域,其主要使命是能够精确辨认不同品种的交通标志。为了完成这个方针,咱们需求采纳以下基本过程:

  1. 搜集和标示标志数据集:如路途标志、红绿灯等,用于模型练习。
  2. 运用深度学习网络练习模型:采用卷积神经网络(CNN)完成对标志的分类。
  3. 导出练习好的模型:在结构之间转化模型格局,并使其与 OpenCV 兼容。
  4. 在 OpenCV 应用程序中加载模型:为 OpenCV 应用程序加载模型,并运用它来辨认交通标志。

下面将对这些过程进行详细说明。

数据集的搜集和标示

为了练习有关交通标志的深度学习模型,咱们需求收集标志样本数据并进行标示。标示是指为所收集的图片增加已知的记号或元数据,如标签、类别、位置等等。

因为不同的标志类型可能具有不同的特征和形状,咱们需求搜集不同品种的标志以获得更广泛的数据掩盖范围。此外,咱们还需求尽可能保证数据集包含足够的图画数量。

关于标记交通标志,您能够运用第三方东西进行批量标记。例如,LabelImg 是一种很好的免费标示东西,可用于图画边框标示和类别标示等使命,然后生成一个可用于练习深度学习模型的数据集。

运用卷积神经网络练习模型

在数据集准备好之后,咱们需求运用深度学习技能练习一个模型,以便它能够辨认出各种不同的交通标志。通常运用卷积神经网络(CNN)练习模型,因为它们能够自动学习特征,然后无需手动定义。

在 CNN 中,运用一组卷积层和池化层,其间卷积层将特征映射到一些隐藏层中,池化层能够在削减图画尺寸时保留特征。最终,通过全连接层将特征缩放到一个输出向量中,然后完成对交通标志的分类。

导出练习好的模型

在练习好深度学习模型后,需求将其导出,以便它能够用于 OpenCV 应用程序。此外,因为 OpenCV 运用 C++,咱们需求保证将咱们的深度学习模型导出为 C++ 可用的格局。

要将 Tensorflow 模型导出为 C++ 可用的格局,有多种办法可供挑选。其间最常用的办法是运用 TensorFlow.js 将已练习的 Keras 模型导出到 Tensorflow.js 格局,并运用其转化脚本将其导出到 frozen Tensorflow 格局。一个便利的在线东西是 modelci.io/ ,能够用于转化和导出模型。

当您现已转化为frozen tensorFlow模型时,您需求运用 OpenCV 的 DNN 模块导入模型。DNN模块允许载入根据深度学习状态的最新网络结构,比如TensorFlow、Caffe等

以下代码演示了如何运用 OpenCV 的 DNN 模块导入模型:

cv::dnn::Net net = cv::dnn::readNetFromTensorflow("model.pb");

在 OpenCV 应用程序中加载模型

在练习好并导出深度学习模型后,咱们能够将其加载到 OpenCV 应用程序中,并运用它来辨认交通标志。关于 Python,您能够依照以下方法履行此操作:

import cv2 as cv
# Load the model
net = cv.dnn.readNetFromTensorflow("model.pb")
# Load the image
image = cv.imread("test_image.jpg")
# Preprocess the image
blob = cv.dnn.blobFromImage(image, 1.0, (300, 300), (104.0, 177.0, 123.0))
# Set the input to the network
net.setInput(blob)
# Forward pass through the network
detections = net.forward()
# Loop over the detections
for i in range(detections.shape[2]):
    confidence = detections[0, 0, i, 2]
    if confidence > 0.5:
        # Extract the bounding box coordinates
        box = detections[0, 0, i, 3:7] * np.array([image.shape[1], image.shape[0], image.shape[1], image.shape[0]])
        (startX, startY, endX, endY) = box.astype("int")
        # Draw the bounding box and label on the image
        cv.rectangle(image, (startX, startY), (endX, endY), (0, 255, 0), 2)
        label = "{}: {:.2f}%".format(CLASSES[int(detections[0, 0, i, 1])], confidence * 100)
        cv.putText(image, label, (startX, startY - 10), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 2)
# Display the output image
cv.imshow("Output", image)
cv.waitKey(0)

在这个示例中,咱们首先加载模型,并运用 OpenCV cv.imread 函数来读取测验图画。然后咱们对图画进行预处理,并将其输入到网络中进行前向传递,以获取网络输出。最终,在输出上制作边框和标签。

这就是一个简单的交通标识辨认应用程序。当然,这只是深度学习应用程序的一小部分,假如想在实际应用程序中运用此技能,还需求进行额外的优化、测验和调试。