NS808分光测色仪

交通标志是道路交通系统中的一个重要部分,运用计算机进行交通标志的自动检测与识别是车载视觉系统中一个非常重大的研究课题,其为驾驶员提供辅助驾驶功能,适时为司机提供前面的路况,帮助司机对车辆进行控制,提高了车辆行驶的安全性[1-2]。交通标志分为主标志与辅助标志,主标志由禁令标志、警告标志和指示标志组成,每种标志都有一定的形状与颜色搭配。中国禁令标志是以白底红圆圈红杠表示;警告标志以黄底黑边正三角形表示;指示标志以蓝底白图案的矩形表示。这些标志的形状与颜色是研究交通标志在机器视觉中自动检测和分类的重要特征,也是实现智能车辆视频导航的基础[3-5]。 智能车辆视频导航在国外20世纪80年代就开始投入研究并取得了一些阶段性的成果,国内研究起步较晚,至今还处于初步的探索阶段。由于道路场景复杂,在智能车辆视频导航中,如何提取场景中的交通标志并且分类是一个难点。国内外已有的研究常用各种色彩空间来提取标志的颜色特征[6-8] ,然后用神经网络对标志进行分类,但其效果与稳定性一般。本文提出了一种简单实用的交通标志颜色特征提取方法,用于交通标志的定位,并以红色圆形禁令标志为例,以改进的Hough变换对测定标志区域进行标志的特征几何图形识别

 
一、菜单介绍和测试准备
NS808交通路标专用分光测色仪内置D65/A/C/F2等多种光源，几何光路结构为45/0(45°环形均匀照明0°接收), 该仪器可以方便的测试各种反光膜的亮度因数、色品坐标、CI E L * a*b等色度数据；在道路交通路标测试方面、塑胶电子、油漆油墨、纺织服装印染、印刷纸品、汽车、医疗、化妆品和食品等行业，在科研机构、实验室领域均有广泛应用。
1.1菜单介绍
NS808的交通路标测试模块主要是通过上位机软件SQCT配合NS808仪器实现的。使用前需先安装好SQCT上位机软件，再连接NS808仪器，然后打开上位机软件，默认为普通测试界面，如图1所示，在该界面下可以完成CIE L*a*b、XYZ、ΔE*ab、ΔE*cmc、ΔE*00等色度数据的测试，详细菜单和工具栏的介绍请参照该软件自带“色彩管理控制软件使用说明书”，这里重点介绍交通路标测试模块。
 图 1
点击“设置->交通路标测量”，则进入交通路标测试模块，如图2所示。点击“标样”，如图3、4所示，该菜单下有“添加标准”“修改标准”“删除标准”“道路交通反光膜GB/T 18833”“安全色GB2893”“自定义”子菜单，这里详细介绍这些子菜单。

图2

图3
 
图4
(1)添加标准
在交通路标测试中，标样通常是一块颜色区域，我们称之为“多边形-容差标样”，即依次顺时针或逆时针输入颜色区域各顶点（至少3点）色品坐标，软件自行按照输入顺序连接各顶点，从而形成多边形-容差标样。
如图5所示，在位置1处输入标样名称，位置2处选择光源种类（默认为D65），位置3处选择观察者角度（默认为2度），位置4处输入亮度因数（除荧光物质外，普通反射样品亮度因数大于0小于1，即0<β<1）。在位置5处输入色品坐标点，然后点击“添加顶点”按钮，则新输入的色品坐标点出现在标准色域框内，重复上述步骤，依次输入各色品坐标点；对于输入错误的色品坐标点，先在标准色域框内选中，然后点击“删除顶点”按钮，则删掉该顶点。全部输入完毕，点击位置8处“添加”按钮，则完成“多边形-容差标样”建立。
如图5、6所示，建立一个名叫“green”的“ABCD” 多边形-容差标样。
注：输入各色品坐标顶点时，请务必按照颜色区域图形的顺时针或逆时针顺序依次输入。
 
图5
 
图6
(2)修改标准
如图7所示，修改上面建立的名称为“green”的多边形-容差标样，先选中该标准，然后可 以修改“标准名称”“光源”“ 标准观察者角度”“亮度因数”“色品坐标”，修改完毕，点击“确定”按钮，则修改生效。
 
(3)删除标准
在标样区域先选中一条或多标样，然后点击“删除标准”，则删除所选中标样。
(4)道路交通反光膜GB/T 18833
针对国内交通路标使用较多的标准GB/T 18833，SQCT软件将该标准中的标准色域纳入其中，客户只需根据自己需要进行选择即可。
假设我们需要标准GB/T 18833中的无金属镀膜类型中的橙色（昼间色）作为多边形-容差标样（对应标准GB/T 18833中的表8第六行），我们仅需要依次点击“标样->道路交通反光膜GB/T 18833->昼间色”即可，如图8、9所示，S1区显示橙色对应的色品坐标点，S2区显示对应的多边形-容差标样。
在“道路交通反光膜GB/T 18833”的基础之上，我们还可以选择“添加标准”“修改标准”“删除标准”等一系列操作，将“道路交通反光膜GB/T 18833”改成我们需要的多边形-容差标样。
 
图8
 
图9
(5)安全色GB 2893针对国内交通路标使用较多的标准GB 2893，SQCT软件将该标准中的标准色域纳入其中，客户只需根据自己需要进行选择即可，方法同菜单“道路交通反光膜GB/T 18 833”。
在“安全色GB 2893” 的基础之上，我们还可以选择“添加标准”“修改标准”“删除标准”等一系列操作，将“安全色GB 2893”改成我们需要的多边形-容差标样。
(6)自定义标准
针对“道路交通反光膜GB/T 18833”“安全色GB 2893”要求的情况下，我们可以使用“自定义标准”。
如图10所示，点击“标样- >自定义标准”，在标样显示区域被清空，我们通过“标样->添加标准”建立自己的多边形容差标样。
 
图10
1.2测试准备
(1)正确安装SQCT上位机
软件按照SQCT软件光盘自带的“色彩管理控制软件使用说明书”进行软件安装。
(2)NS808仪器上电、开机
按照“分光测色仪使用说明书”对仪器进行上电、开机。
(3)NS808从菜单按钮处启动通讯，SQCT与NS808通讯成功
按照“分光测色仪使用说明书”通过USB连接电脑，实现NS808与SQCT的通讯。
(4)通过SQCT对仪器依次进行白板校正和黑桶校正
按照SQCT软件光盘自带的“色彩管理控制软件使用说明书”依次对仪器进行白校正和黑校正。
二、NS808交通路标专用分光测色仪技术规格