本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域，涉及目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)，具體是基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法。

背景技術(shù)：

1、隨著智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別技術(shù)在保障交通安全、提升道路使用效率、優(yōu)化交通管理等方面扮演著重要角色，交通目標(biāo)的檢測(cè)和識(shí)別是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，它可以為交通部門(mén)提供強(qiáng)有力的信息支撐和決策支持。

2、申請(qǐng)?zhí)枮閏n2020112511338的發(fā)明專利，公開(kāi)了一種基于規(guī)則與學(xué)習(xí)的交通場(chǎng)景異常目標(biāo)檢測(cè)方法，該發(fā)明通過(guò)對(duì)交通視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得到目標(biāo)物體的疑似異常運(yùn)動(dòng)信息，確定出目標(biāo)物體在預(yù)設(shè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)速度、目標(biāo)物體在預(yù)設(shè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)方向、目標(biāo)物體在預(yù)設(shè)時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)軌跡、目標(biāo)物體當(dāng)前的交通場(chǎng)景和在當(dāng)前交通場(chǎng)景的目標(biāo)物體數(shù)量，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)與交通規(guī)則判斷目標(biāo)是否進(jìn)入異常狀態(tài)。該發(fā)明在對(duì)道路中行駛的車輛進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的交通狀態(tài)與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行比較，在路面情況較差的情況時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)與預(yù)設(shè)速度無(wú)法相符的情況，且無(wú)法及時(shí)的對(duì)車輛的行為進(jìn)行檢測(cè)，影響交通部門(mén)采取救援措施的最佳時(shí)間。

3、本發(fā)明提到了基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一；為此，本發(fā)明提出了基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，用于解決檢測(cè)道路中車輛在行駛時(shí)出現(xiàn)失控的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)取連續(xù)幀畫(huà)面圖像組中對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差異，得到輪胎的轉(zhuǎn)速；根據(jù)歷史輪胎轉(zhuǎn)速與對(duì)應(yīng)的車速，訓(xùn)練得到速度模型，根據(jù)速度模型得到輪胎轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)車速，并根據(jù)幀畫(huà)面圖像中車輛輪胎留下的方向得到預(yù)測(cè)方向；根據(jù)幀畫(huà)面圖像組中車輛上對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差，得到實(shí)際車速與實(shí)際方向解決了上述問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，包括：

3、步驟一：通過(guò)圖像采集設(shè)備采集車輛的連續(xù)幀畫(huà)面圖像，對(duì)幀畫(huà)面圖像進(jìn)行預(yù)處理得到標(biāo)準(zhǔn)圖像；

4、步驟二：提取連續(xù)兩幀的標(biāo)準(zhǔn)圖像，將連續(xù)兩幀的標(biāo)準(zhǔn)圖像標(biāo)記為幀畫(huà)面圖像組；根據(jù)幀畫(huà)面圖像組得到預(yù)測(cè)車速和預(yù)測(cè)方向，根據(jù)幀畫(huà)面圖像組得到實(shí)際車速與實(shí)際方向；

5、步驟三：基于預(yù)測(cè)車速、預(yù)測(cè)方向、實(shí)際車速和實(shí)際方向得到車輛狀態(tài)；基于車輛狀態(tài)對(duì)車輛進(jìn)行標(biāo)記得到車輛標(biāo)簽；其中，車輛狀態(tài)包括失控狀態(tài)和正常狀態(tài)；車輛標(biāo)簽包括失控車輛和正常車輛；

6、步驟四：獲取失控車輛的位置信息并發(fā)送給交通部門(mén)，交通部門(mén)進(jìn)行緊急援護(hù)。

7、本發(fā)明通過(guò)提取連續(xù)幀畫(huà)面圖像組中對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差異，得到輪胎的轉(zhuǎn)速；根據(jù)歷史輪胎轉(zhuǎn)速與對(duì)應(yīng)的車速，訓(xùn)練得到速度模型，根據(jù)速度模型得到輪胎轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)車速，并根據(jù)幀畫(huà)面圖像中車輛輪胎留下的方向得到預(yù)測(cè)方向；根據(jù)幀畫(huà)面圖像組中車輛上對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差，得到實(shí)際車速與實(shí)際方向；判斷實(shí)際車速與預(yù)測(cè)車速的差異是否大于差速閾值以及實(shí)際方向與預(yù)測(cè)方向的差異是否大于方向閾值得到車輛狀態(tài)；判斷n組幀畫(huà)面圖像組的失控狀態(tài)是否大于失控閾值，得到車輛的標(biāo)簽。

8、優(yōu)選的，所述根據(jù)幀畫(huà)面圖像組得到預(yù)測(cè)車速和預(yù)測(cè)方向，包括：

9、提取幀畫(huà)面圖像組，將前一標(biāo)準(zhǔn)圖像標(biāo)記為幀畫(huà)面一，將后一標(biāo)準(zhǔn)圖像標(biāo)記為幀畫(huà)面二，將幀畫(huà)面一與幀畫(huà)面二中車輛輪胎上的邊緣點(diǎn)標(biāo)記為特征點(diǎn)一和特征點(diǎn)二，以幀畫(huà)面一上的特征點(diǎn)一a標(biāo)記為原點(diǎn)，建立二維直角坐標(biāo)系，將幀畫(huà)面一中的二維直角坐標(biāo)系映射到幀畫(huà)面二中，得到特征點(diǎn)二b(x，y)；根據(jù)幀畫(huà)面圖像獲取輪胎的半徑r以及特征點(diǎn)一與特征點(diǎn)二與輪胎中心點(diǎn)連線的夾角θ，得到輪胎在幀畫(huà)面時(shí)間差內(nèi)運(yùn)行的距離，提取幀畫(huà)面一與幀畫(huà)面二的時(shí)間差，根據(jù)輪胎運(yùn)行距離與幀畫(huà)面時(shí)間差得到輪胎轉(zhuǎn)速；根據(jù)輪胎轉(zhuǎn)速得到預(yù)測(cè)車速；

10、提取幀畫(huà)面圖像中汽車輪胎留下軌跡的方向，將汽車輪胎留下軌跡的方向標(biāo)記為預(yù)測(cè)方向。

11、優(yōu)選的，所述根據(jù)輪胎轉(zhuǎn)速得到預(yù)測(cè)車速，包括：

12、提取同型號(hào)車輛歷史輪胎轉(zhuǎn)速與對(duì)應(yīng)的歷史車速；

13、將歷史輪胎轉(zhuǎn)速與對(duì)應(yīng)的歷史車速整合成若干組標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)；使用標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到輸入為輪胎轉(zhuǎn)速，輸出為車速的速度模型；其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

14、將輪胎轉(zhuǎn)速輸入速度模型，得到預(yù)測(cè)車速。

15、優(yōu)選的，所述根據(jù)幀畫(huà)面圖像組實(shí)際車速與實(shí)際方向，包括：

16、提取兩幀畫(huà)面圖像，將車輛左后視鏡邊緣點(diǎn)標(biāo)記為車輛特征點(diǎn)一和車輛特征點(diǎn)二，以幀畫(huà)面一上的車輛特征點(diǎn)一c作為原點(diǎn)，建立二維直角坐標(biāo)系，將幀畫(huà)面一中的二維直角坐標(biāo)系映射到幀畫(huà)面二中，得到車輛特征點(diǎn)二d(m，n)；計(jì)算車輛特征點(diǎn)二與原點(diǎn)的距離得到車輛行駛距離，根據(jù)幀畫(huà)面時(shí)間差和車輛行駛距離得到實(shí)際車速，將原點(diǎn)到d點(diǎn)連線的方向標(biāo)記為實(shí)際方向。

17、優(yōu)選的，所述基于預(yù)測(cè)車速、預(yù)測(cè)方向、實(shí)際車速和實(shí)際方向得到車輛狀態(tài)，包括：

18、s1：提取預(yù)測(cè)車速、預(yù)測(cè)方向、實(shí)際車速和實(shí)際方向；

19、s2：判斷預(yù)測(cè)車速與實(shí)際車速的差值是否大于差速閾值；是，則將車輛狀態(tài)標(biāo)記為失控狀態(tài)；否，則跳轉(zhuǎn)至s3；

20、s3：判斷預(yù)測(cè)方向與實(shí)際方向的夾角是否大于方向閾值；是，則將車輛狀態(tài)標(biāo)記為失控狀態(tài)；否，則將車輛狀態(tài)標(biāo)記為正常狀態(tài)。

21、需要說(shuō)明的是，差速閾值與方向閾值是根據(jù)實(shí)際路面情況與經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的。

22、優(yōu)選的，所述基于車輛狀態(tài)對(duì)車輛進(jìn)行標(biāo)記得到車輛標(biāo)簽，包括：

23、提取連續(xù)組n幀畫(huà)面圖像組的車輛狀態(tài)；

24、判斷n組幀畫(huà)面圖像組車輛狀態(tài)中失控狀態(tài)的數(shù)量是否大于失控閾值；是，則將車輛標(biāo)簽標(biāo)記為失控車輛；否，則將車輛標(biāo)簽標(biāo)記為正常車輛。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

26、1.本發(fā)明通過(guò)提取連續(xù)幀畫(huà)面圖像組中對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差異，得到輪胎的轉(zhuǎn)速；根據(jù)速度模型得到輪胎轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)車速，并根據(jù)幀畫(huà)面圖像中車輛輪胎留下的方向得到預(yù)測(cè)方向；根據(jù)幀畫(huà)面圖像組中車輛上對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差，得到實(shí)際車速與實(shí)際方向；根據(jù)預(yù)測(cè)車速、預(yù)測(cè)方向、實(shí)際車速與實(shí)際方向得到車輛狀態(tài)；根據(jù)車輛狀態(tài)得到車輛的標(biāo)簽；能夠準(zhǔn)確的判斷道路中車輛是否失控，并獲取失控車輛的位置信息發(fā)送給交通部門(mén)，幫助交通部門(mén)快速對(duì)失控車輛采取救援、控制等一系列措施。

27、2.本發(fā)明通過(guò)判斷預(yù)測(cè)車速與實(shí)際車速的差值是否大于差速閾值以及預(yù)測(cè)方向與實(shí)際方向是否大于方向閾值得到車輛狀態(tài)，并根據(jù)連續(xù)n組幀畫(huà)面圖像組的車輛狀態(tài)判斷車輛是否失控，能夠準(zhǔn)確的判斷車輛是否已失控。

技術(shù)特征：

1.基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)幀畫(huà)面圖像組得到預(yù)測(cè)車速和預(yù)測(cè)方向，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)輪胎轉(zhuǎn)速得到預(yù)測(cè)車速，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)幀畫(huà)面圖像組實(shí)際車速與實(shí)際方向，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，其特征在于，所述基于預(yù)測(cè)車速、預(yù)測(cè)方向、實(shí)際車速和實(shí)際方向得到車輛狀態(tài)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，其特征在于，所述基于車輛狀態(tài)對(duì)車輛進(jìn)行標(biāo)記得到車輛標(biāo)簽，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了基于深度學(xué)習(xí)的交通目標(biāo)檢測(cè)及識(shí)別方法，涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，解決了道路中車輛在行駛時(shí)出現(xiàn)失控的技術(shù)問(wèn)題；本發(fā)明通過(guò)提取連續(xù)幀畫(huà)面圖像組中對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差異，得到輪胎的轉(zhuǎn)速與預(yù)測(cè)方向；根據(jù)速度模型得到輪胎轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)車速；根據(jù)幀畫(huà)面圖像組中車輛上對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)位置差異和幀畫(huà)面時(shí)間差，得到實(shí)際車速與實(shí)際方向；根據(jù)預(yù)測(cè)車速、預(yù)測(cè)方向、實(shí)際車速與實(shí)際方向得到車輛狀態(tài)；根據(jù)車輛狀態(tài)得到車輛的標(biāo)簽；本發(fā)明通過(guò)判斷預(yù)測(cè)車速與實(shí)際車速的差值是否大于差速閾值以及預(yù)測(cè)方向與實(shí)際方向是否大于方向閾值得到車輛狀態(tài)，并根據(jù)連續(xù)n組幀畫(huà)面圖像組的車輛狀態(tài)判斷車輛是否失控。

技術(shù)研發(fā)人員：許佳佳,彭飛,彭敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽三聯(lián)學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10