广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (2): 96-106.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020.02.011

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基于深度学习的道路交通标志多目标实时检测

刘英璇1,2, 伍锡如1,2*, 雪刚刚1,2   

  1. 1.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004;
    2.广西高校非线性电路与光通信重点实验室(广西师范大学),广西桂林541004
  • 收稿日期:2019-07-28 发布日期:2020-04-02
  • 通讯作者: 伍锡如(1981—),男,湖南娄底人,桂林电子科技大学副教授,博士。E-mail:xiruwu520@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61603107,61863007);桂林电子科技大学研究生创新项目(2018YJCX77)

Multi-target Real-time Detection for Road Traffic SignsBased on Deep Learning

LIU Yingxuan1,2, WU Xiru1,2*, XUE Ganggang1,2   

  1. 1. College of Electronic Engineering and Automation,Guilin University of Electronic Technology,Guilin Guangxi 541004,China;
    2.Guangxi Key Laboratory for Nonlinear Circuit and OpticalCommunication (Guangxi Normal University),Guilin Guangxi 541004,China
  • Received:2019-07-28 Published:2020-04-02

摘要: 针对已有道路交通标志检测方法速度慢、受环境影响大、检测效果差等问题,本文提出一种基于Faster-RCNN的道路交通标志多目标实时检测方法。首先,对Faster-RCNN目标检测原理进行深入分析;然后,优化Faster-RCNN网络结构,并选择出合适的预训练模型和网络超参数;最后,在德国交通标志检测数据集(German traffic sign detection dataset, GTSD)上设计多组对比试验,证明了该方法的有效性,单张图片检测时间为0.4 s,准确率达71%以上。在瑞典交通标志检测数据集(Sweden traffic sign detection dataset, STSD)上进行迁移测试,展现了良好的泛化能力,为智能汽车的应用提供了理论依据和技术支持。

关键词: 交通标志, 智能驾驶, 深度学习, Faster-RCNN, 多目标检测

Abstract: To overcome the problems of the existing road traffic sign detection methods, such as slow speed, large environmental impact and poor detection effect, a multi-target real-time detection method for road traffic signs based on Faster-RCNN is proposed. Firstly, the principle of Faster-RCNN target detection is analyzed in depth. Then, the Faster-RCNN network structure is optimized, and the appropriate pre-training model and network hyperparameters are selected. Finally, a set of comparative experiments are designed on the German Traffic Sign Detection dataset (GTSD), which prove the validity of the method. The detection time of single image is 0.4 s, and the accuracy rate is over 71%. The migration test is conducted on the Sweden traffic sign detection dataset (STSD). The method demonstrates a good generalization capability and provides a theoretical basis and technical support for the application of smart cars.

Key words: traffic signs, intelligent driving, deep learning, Faster-RCNN, multi-target detection

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  • TP391.4
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