全文总字数：2012字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着经济社会的发展，汽车已经成为现代社会不可或缺的重要组成部分。然而汽车的日益普及，也带来了大量的交通安全问题，频繁的堵车长龙，频发的交通事故，这使得人们对拥有一种更方便、更安全、更智能的交通方式的需求变得迫在眉睫。

本次设计的目的旨在设计出一种精确、快捷的识别交通信号灯状态的软件部分，主要包括信号灯读取定位、信号灯图像预处理、信号灯颜色识别、字符识别等功能。

不可否认，日常生活中存在着大量的违章驾驶，超速、酒驾、疲劳驾驶、打电话的情况时有发生，这种情况下，这些驾驶员往往会忽视交通信号灯，从而酿成一些不可挽回的悲剧。交通信号灯是交通安全中最为重要的一环，对它的智能识别以及即使提醒，不仅能挽回上述悲剧，同时也能提醒司机及时的开、停车，一定程度上缓解交通密集区的交通压力，甚至能为色盲人士的安全出行提供了一种可能。

2. 研究的基本内容

本次设计涉及了机器视觉、图像处理、颜色识别等技术的系统。首先需要从摄像头捕捉到的图像中识别出有关交通信号灯的部分，并将图像截取并传入本系统，之后对该图像进行预处理，大致定位交通信号灯的位置，切割出有效区域，接下来对有效区域进行色彩分割与关联滤波，尽可能的减小环境光线对色彩的影响，在图片处理完成后，对信号灯的颜色和形状进行分析，识别信号灯状态，最后结合当前车辆的行驶方向及目的地对驾驶员进行相应提示。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本次设计基于matlab编程，实现对交通信号灯状态的识别。首先应当从图片库中识别出有关交通信号灯的图片，然后按照提示进行操作，最终达到识别信号灯状态的目的。最终设计出的程序，需要快速的对图片进行处理，并较为准确的识别信号灯状态。

4. 参考文献

[1]蔡自兴,谷明琴.城市环境中交通信号灯准确识别与状态估计[j].控制与决策,2014,29(01):163-167.

[2]王子正,程丽.无人驾驶汽车简介[j].时代汽车,2016(08):82-85.

[3]王钦普,赵佳,赵浩.无人驾驶汽车发展面临的挑战与建议[j].客车技术与研究,2016,38(06):2-6.