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发布时间: 2020-08-05 21:42

  传统图像处理算法的TSR集成在在ARM+DSP上运行,深度学习开发的TSR集成到FPGA上运行。

  (1)辅助驾驶。交通标志识别的概念最早就是作为辅助驾驶工具被提出的。TSR系统在识别交通标志后,客队驾驶员进行语音和视频等方式的提醒,甚至可以在必要时候对车辆驾驶系统直接做出控制,从而确保驾驶安全。

  (2)交通标志维护。由于交通标志通常放置于室外环境中,受自然环境(如风吹雨淋)及人为因素(如涂抹)影响,难免出现褪色,变形甚至堕落失踪现象,需要进行定期检查维护。通常,这一工作需安排专人专岗,工作量巨大且很难保证实时性和准确性。显然,一个有效的TSR系统是完成这一工作的理想方案。

  (3)无人驾驶。无人驾驶汽车在今年收到越来越多的关注。从上世纪90年代起,国内外相继研发出了一系列无人驾驶汽车,其智能化逐渐提高,能够自动规划路线,避让障碍物等。使无人驾驶汽车具备辨认交通标志的能力交通标志的能力显然是使其实用化的一个重要步骤。

  a. 红色:表示禁止、停止、危险,用于禁令标志的边框、底色、斜杠,也用于叉形符号和斜杠符号、警告性线性诱导标的底色等。

  c. 蓝色:表示指令、遵循,用于指示标志的底色;表示地名、路线、方向等行车信息,用于一般道路指路标志的底色。

  d. 绿色:表示地名、路线、方向等行车信息,用于高速公路和城市快速路指路标志的底色。

  f. 方形:用于指路标志,部分警告、禁令和指示标志,旅游区标志,辅助标志,告示标志灯。

  标志板内装照明装置,采用半透明材料制作标志面板,有单面显示和两面显示两种。内部照明标志可根据标志板的大小,承受的风力进行结构设计。确保标志面照度均匀,在夜间具有150m 的视认距离。灯箱结构合理,金属构件经防腐处理,防雨防尘,电器元件耐久可靠,检修方便。

  外部照明标志的光源应进行专门设计。照明灯具及其影阴不能影响标志认读。外部光源在标志面上的照度不得有明显不均匀,均匀度(最大照度/最小照度)须在4 以下,确保在夜间具有150m

  交通标志板可采用铝合金板、挤压成型的铝合金型材、薄钢板、合成树脂类板材等制造,所用材料应符合现行《公路交通标志板》( TI’/T 279 )的规定,厚度应根据计算确定。

  (1)交通标志立柱、横梁等可采用钢管、H型钢、槽钢及钢筋混凝土等材料制作,钢管顶端应设置柱帽。钢构件应进行防腐处理。

  (2)交通标志应设置钢筋混凝土基础,位于桥梁段的单柱式交通标志可采用钢结构附着在桥梁上。

  1)设计基本风速应采用当地平坦空旷地面,离地面lOm高,重现期为50年lOmin平均最大风速值,并不得小于22m/s。

  2)交通标志结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计,并应同时满足构造和工艺方面的要求。

  (2)位于高速公路、一级公路上的其他类型的交通标志及位于其他等级公路上的交通标志,结构重要性系数Y=0.9。

  4)交通标志结构的荷载计算与组合、极限状态设计方法、地基基础的设计应符合现行《公路桥涵设计通用规范》( JTC D60 )、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024)、《钢结构设计规范》(JB 50017)和《道路交通标志和标线)等的规定。

  (1)公路交通标志板均应采用符合现行《公路交通标志反光膜》(GB/T 18833)要求的反光膜或其他逆反射材料制作。

  (2)交通标志板采用反光膜材料时,高速公路、一级公路上宜采用一、二级反光膜,二、三级公路的交通标志宜采用三、四级反光膜,四级公路宜采用四、五级反光膜。

  (3)门架、悬臂型等悬空类交通标志,宜采用比路侧交通标志等级高的反光膜。

  (4)在保证均匀性和条件容许时,可以采用照明或发光二极管增加重要标志的视认效果。

  用于标志面的反光材料按其结构的不同可以分为透镜埋入型、密封胶囊型、微棱镜型等品种。其反光原理为:射向标志面的光线应沿入射光线的反方向反回光源。由于标志位置和车辆行驶条件的不同,用于标志面的反光材应具有优良的广角性和逆反射性能。在不同入射角(汽车前照灯光线与标志表面法线之间的夹角)、不同观测角(汽车前照灯光线与标志反射回驾驶者眼睛的光线间的夹角)的条件下,用于标志面的反光膜的逆反射系数值应符合JT/T279 的规定。

  2) 高速公路、一级公路及城市主干路的交通标志宜采用一~三级反光膜;二、三级公路及一般城市道路的交通标志宜采用四级以上的反光膜。四、五级反光膜可用于四级公路和交通量很小的其他道路。

  3) 高速公路、一级公路、城市快速路上的曲线段标志,及城市地区的多路交叉路口,宜采用三级以上反光材料。

  4) 高速公路、城市快速路上的门架标志和悬臂标志,为获得与路侧标志相当的反光效果,宜选用比路侧标志所用反光膜等级为高的反光材料,或把门架标志和悬臂标志上的字符改用反射器,以改善其夜间视认性。在有条件的重要路段,也可采用照明标志。

  1)交通标志应体现公路及周边路网的特点,使驾驶员准确确定自己所处的位置、找到正确的目的地,并对路网中的交通量进行合理分配;

  周围路网体系的公路使用者为设计对象,综合考虑周边路网与公路条件、交通条件、气象和环境条件等因素,制定合理的设置标准,根据各种交通标志的功能和驾驶人员的行为特征进行合理设置。

  2)对二级及以上等级的公路和其他等级的国、省道公路应优先设置指路标志,其他公路或未设置相关指路标志的公路,经论证可设置必要的警告标志。禁令标志应设置在交通法律、法规发生作用的地点附近醒目的位置,并应避免与其他交通标志的互相影响。限速标志应根据不同路段的通行能力、车型构成比例、车辆的运行速度等分段进行设置。

  3)在选择路网中指路标志标示的目的地信息时,应根据路网密度、公路等级、公路功能、目的地知名度等进行统一考虑。不同种类的交通标志信息应互相呼应,不得出现信息中断。

  4)交通标志沿公路纵、横向设置的位置应符合现行《道路交通标志和标线)的规定。位于高速、一级公路路侧安全净区内的交通标志应根据标志结构规格采用解体消能结构或设置护栏加以防护,位于其他公路路侧安全净区内的交通标志宜进行必要的诱导。

  5)公路交通标志的任何部分不得侵入公路建筑限界以内,路侧柱式交通标志的安装高度应考虑其板面规格、所在位置的线形特点和地形特征、是否有行人通行等因素,悬臂、门架式等悬空标志净空高度应较公路净空预留20-50cm的余量。

  6)交通标志安装时,标志板面的法线应与公路中心线平行或成一定角度。路侧安装的禁令标志和指示标志为0°-45°,指路标志和警告标志为0°-10°。悬臂、门架或附着式悬空标志安装时,标志的安装角度应与道路中心线°。

  (1)应正确处理颜色、文字、箭头、编号、图形及边框的关系,使标志版面清晰、美观;

  (1)警告、禁令、指示标志和小尺寸指路标志宜采用单柱式支撑方式,中、大型指路标志可采用双柱或多柱式支撑方式。

  (2)当符合下列条件时,根据需要可采用悬臂式或门架式等悬空支撑方式(版面内容少时,宜采用悬臂式):

  (3)公路沿线设置有上跨天桥等构造物,路侧设置有高挡土墙、照明灯杆等时,交通标志在满足公路建筑限界要求的前提下,可以采用附着式支撑方式。

  交通标志采用的颜色、形状、图形符号应符合现行《道路交通标志和标线)的规定。

  (1)门架式标志或跨线桥上附着式标志的箭头,用来指示车道的用途或行驶目的地时,箭头应向下,并指向该车道的中心线;用来指示出口方向时,箭头应倾斜向上,倾斜角度应能反映出口车道的线)路侧安装的指路标志,表示直行方向的箭头应指向上方,表示转向方向的箭头应与转向车道的线形保持一致。同时出现向上和向左、向右的三个箭头时,指向右侧的箭头应放置在最右侧,指向上、左的箭头应放置在最左侧。

  公路的指路标志应采用汉字,根据需要可与其他文字并用。当标志采用中、英两种文字时,地名应用汉语拼音,专用名词应用英文。因版面规格限制时,部分英文可以采用缩写。

  警告、禁令、指示标志的板面尺寸和指路标志的文字高度,应由公路的设计速度决定,指路标志的板面尺寸,还应考虑字符数量、图形符号、其他文字和版面美化等因素,其他文字与汉字高度的关系,地点应放在最左侧,地名由近而远、从上到下排列。如果几个独立的标志板组成一组,则各板的长度应相同。地点、方向标志中,直行标志应设置在最上部,其下为向左、向右可以到达的地点。

  当路段运行速度与设计速度之差大于20}n/h时,宜按运行速度对交通标志的版面规格及视认性加以检验。

  交通标志的设置应考虑人的行为特征。人的行为在交通工程和道路安全中的作用主要表现在视觉信息、信息需求、信息处理等三个方面。

  据估计,驾驶员在驾驶车辆行驶时所需要的信息中,占90%的为视觉信息。人的视觉特征如视野的深度、宽度,眼睛的移动、色彩的识别、亮度和眩光的影响、速度的判断等,是交通标志设置的基本考虑要素。

  对公路使用者来说,几乎所有的信息都是通过视觉的传递接收的,因此设置交通标志时,应注意其显著性、易理解性、可信性和定位性。

  驾驶员的驾驶任务包括获取信息、处理信息、选择行动方案、实施行动方案,并通过重复这一

  由于人的行为的局限性和驾驶员、车辆和公路环境之间的关系使得上述过程非常复杂。设置交通标志时,还应考虑驾驶员的预期值、反应时间和短期记忆等特征。只有充分考虑公路使用者的行为特征,交通标志的设置才具有有效性。

  本条所指的“不熟悉周围路网体系的公路使用者”并不是说公路使用者对周围环坛无所知,而是指通过地图或其他查询手段,对前往的目的地和途经路线有所了解,然后肋交通标志的指引能够顺利抵达目的地。

  交通标志形状、尺寸、图案、文字应符合本标准的规定。标志板的制作应符合JT/T

  汽车安全系统的交通标志识别系统,英文翻译为:Traffic Sign Recogni- tion,简称TSR,是利用前置摄像头结合模式,可以识别常见的交通标志(限速、停车、掉头等)。这一功能会提醒驾驶员注意前面的交通标志,以便驾驶员遵守这些标志。TSR 功能降低了驾驶员不遵守停车标志等交通法规的可能,避免了违法左转或者无意的其它交通违法行为,从而提高了安全性。这些系统需要灵活的软件平台来增强探测算法,根据不同地区的交通标志来进行调整。

  有了TSR交通标识智能识别系统,能瞬间鉴别各种交通标识,并进行显示,提醒限速、禁止超车等行车信息。违章越来越少,安全越来越高。

  交通标志识别系统一般包括检测和识别两部分。检测一般是利用交通标志的形状和颜色特征,从自然场景中把交通标志提取出来。识别是把检测出来的交通标志的内容识别出来。交通标志识别在规范交通行为、确保安全驾驶等方面具有重要的意义。交通标志通常处于室外复杂的环境条件下,识别的过程中容易受环境光照、方向旋转的影响。

  交通标志识别系统是智能交通系统与先进辅助驾驶系统的重要组成部分,提高交通标志检测与识别算法的准确率和实时性是走向实际应用进程中需要解决的关键问题。算法的准确率是交通标志识别研究中一个十分重要的因素,错误的识别结果不仅不能起到辅助驾驶作用,还会导致严重的安全事故。而算法的实时性决定了研究成果能否转化为具有实际应用价值的产品。在汽车数量日益增加、交通安全事故居高不下,要求不断提升汽车的驾驶智能化的现实压力面前,开展以实时应用为目标的交通标志检测与识别技术研究,对于增加驾驶安全具有重大的意义。

  交通标志检测是进行交通标志分类的前提,同时还压缩了计算目标的空间,减少后续特征提取算法的运算量,还可以获得更高的识别准确率。在图像的特征提取领域,常见的特征提取与选择方法有:

  交通标志分类与识别方法主要有:基于各种距离的模板匹配识别方法,基于大量数据样本的机器学习识别方法以及基于粒子群算法、遗传算法等智能算法的识别方法。

  交通标志是一种图形与文字相结合的公共标识,用图形符号和文字传递特定信息,用以管理交通,指示行车方向以保证道路畅通与行车安全的设施。有很显著的颜色和形状特征,起到指示,禁止和警示等作用。适用于公路,城市道路以及一切专用公路,具有法令的性质,车辆,行人都必须遵守。

  我国的交通标志有警告标志,禁令标志,指示标志,指路标志,指示标志,旅游去标志,作业区标志,告示标志,辅助标志8种。根据交通标志的颜色与形状的确定关系,我们可以对三种不同作用交通标志做进一步的分类,并且把颜色形状分类的结果作为先验知识用于交通标志的检测与识别中去。

  1)禁令标志:起到禁止某种行为的作用。共有43种。禁止或限制车辆,行人交通行为的标志。除个别标志外,颜色为白底,红圈,红杠,黑图案,图案亚杠;形状为圆形,八角形,顶角朝下的等边三角形。设置在需要禁止或限制车辆,行人交通行为的路段或交叉口附近。如图27所示的禁令标志,红色在自然环境下比较少见,故以红色作为特征颜色检测禁令标志通常具有较好的效果。

  2)警告标志:起警告作用。共有49种。警告车辆,行人注意危险地点的标志。颜色为黄底,黑边,黑图案,形状为顶角朝上的等边三角形。如图28所示的警告标志,由于外沿与图案的颜色均为黑色,某些图案面积较大的标志与外沿几乎相连,给检测带来一定困难。

  3)指示标志:起指示作用。共有29种。指示车辆,行人行进的标志。颜色为蓝底,白图案;形状分为圆形,长方形和正方形;设置在需要指示车辆,行人行进的路段或交叉口附近。如图29所示的指示标志没有特定的外沿颜色,某些标志的图案几乎将蓝底分为了几个部分,给检测带来一定困难。

  交通标志识别实际上包括交通标志的检测和识别两个过程,检测是在图像中寻找到感兴趣目标并定位,识别是对感兴趣目标进行分类。现在R-CNN系列、YOLO、SSD能够很好的将检测和分类两个过程融合到一起,并且在PASCAL VOC等数据集上取得了很好的效果,但对像交通标志这种小目标的检测效果并不好。就交通标志检测而言,如果在Faster RCNN的anchor中,将scale调小一点,ratio调下再做训练,是可以很好的检测到图像中尺寸较小的交通标志;也可以训练级联CNN,将目标检测问题转化为分类问题。传统的检测方法中,可以人工设计特征来检测感兴趣目标,例如可以利用交通标志的颜色和形状等信息来检测并定位到交通标志;然后对检测到的标志进行识别或分类,判断它是哪种交通标志。

  摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量, 通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。

  被动式报警为主,当车辆检测到潜在危险时, 会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或道路情况。对于最新的ADAS 技术来说,主动式干预也很常见。

  汽车驾驶人的盲点是指三面后视镜,左、右、内看不到的区域,相信很多驾驶人都对于盲点有深刻的印象,它也是在众多事故中,常发生的意外之一。而盲点侦测系统就是运用雷达和传感器,来侦测车辆后方的盲点区,在盲点区侦测到车辆靠近时会向驾驶员提供警示,帮助驾驶人将意外的机率降至最低。

  ADAS的停车系统就造福许多不会停车的新手们。停车辅助系统又分为 2种,分别是主动式与被动式,前者系统自动控制方向盘以帮助驾驶完成停车,当然油门、刹车与档位切换还是要车主自行操控。后者则是以影像(摄影机)与影音(超音波)为感测单元所组成的,提供更多车身周围信息给车主掌握,减少碰撞机会。

  这套系统由摄影机、传感器及控制器所组成,原理是运用在车身侧面或后视镜的摄影机,采样目前行驶车道的标识线,再通过图像处理取得当前汽车在车道的位子,这时只要汽车偏离车道,控制器就会发出警报信号,从感测到发出警报,过程只需约0.5 秒的时间,以实时提醒、叫醒驾驶,避免意外的发生。

  由安装在车头的雷达,侦测自车和前方车辆的距离及速度,初期会发出警告声来提醒驾驶人注意车距,若车距依然持续拉近,车辆便会先自动轻踩刹车,并轻拉安全带2-3次,警告驾驶人,若系统判定追撞是没办法避免时,启动自动紧急刹车(AEB)后,会同时立刻拉紧安全带固定驾驶人,降低意外发生后的伤害。

  这套系统可依照不同的路况、环境、车速及天气状况,自动调整车灯的照明范围及角度,让车灯照射范围可以更深远下,又不会影像到其他用路人的视线,以提供驾驶人与对向来车更安全及舒适的照明,从过去的AFS主动转向式头灯,到现在结合传感器的多颗LED智能型头灯,都是属于此系统的范畴。

  可帮助驾驶可以在视线不明、看不清楚的夜晚或恶劣天气时,自动识别动物或大型异物,同时警告驾驶前方路况,以避免意外的发生。辨别方式为以红外线来感知热量的不同,区分人、动物、车辆以及环境的差异,经过处理转变成图像,将原本看不清楚的物体清楚呈现在驾驶眼前,以降低行车风险。

  这是通过安装在车辆前部的车距传感器,持续扫描车辆前方道路来得知前车的车速与相对距离,行驶中会自动侦测车速,当与前车的距离越来越小时,会对应调整自身车速,与前方车辆保持安全距离,减少碰撞意外的发生,也就是所谓的高级版自动巡航系统,目前许多车款上都已可看见此系统的踪影。

  目前系统大多都是利用摄影机侦测驾驶者脸部,判断专注力程度、是否有打瞌睡的象征,还有系统更是利用驾驶人眼睛开闭频率情况,来辨别安全等级,提供适合的警告或是协助动作,如果驾驶者的脸部表情变化减少,甚至出现闭眼的情况,车辆就会透过声响与灯号来警示车主注意,以减少意外事故发生。

  信息采集:不同的系统需要使用不同类型的车用传感器,包含毫米波雷达、超声波雷达、红外雷达、激光雷达、CCD CMOS影像传感器及轮速传感器等,来收集整车的工作状态及其参数变化情形,并将不断变化的机械运动变成电子参数(电压、电阻及电流)。举例来说,车道偏离警告系统使用CMOS影像传感器、夜视系统则使用红外线传感器、适应性定速控制通常使用雷达、停车辅助系统则会使用超声波等。

  ADAS系统需先透过不同类型的车用传感器,包含毫米波雷达、超声波雷达、红外雷达、激光雷达、CCD CMOS影像传感器及轮速传感器等协助,就可让汽车掌握外界车况,才能进行后续的警示或反应动作。

  B . 其次是信息分析与指令下达:电子控制单元(ECU)会在针对传感器所收集到的信息进行分析处理,然后再向控制的执行装置下达动作指令。

  C . 最后则是执行动作:包含油门、刹车、灯光、声响等系统都是属于执行器的范畴内,会依据ECU输出的讯号,来执行各种反应动作,让汽车安全行驶于道路上。

  目前ADAS系统的主要功能目前并非是完全控制汽车,而是为驾驶人提供车辆的工作情形,与车外环境变化等相关信息进行分析,且预先警告可能发生的危险状况,让驾驶人提早采取因应措施,避免交通意外发生。至于成为无人驾驶智慧车技术基础的目的,当然也是ADAS系统目前积极追求的方向,不过这需在不断累积使用经验与盲点克服后,同时加入更多主动侦测系统,甚至是物联网功能后,才有机会进一步实现的目的,毕竟自动驾驶所需具备的汽车技术层面更高、更复杂

  ADAS系统能有如此高智能的反应,除了传感器的发展日益齐全外,处理器的反应速度增长与分析数据库的不断建立也是功臣,否则大量收集到的信息无法有效分析与反应,还是无法达到闪避危险的目的。

  ADAS全称Advanced Driver Assistance System,先进驾驶辅助

  ,主要是指基于视觉/摄像头的应用,也有与雷达,激光等传感器结合的应用。目前,各大汽车厂商都有相关的部门来研发相关的产品,也有专门为汽车厂商提供...

  手上有些有关ADAS的文档,有的时候翻过一遍,ms都知道,但印象不深,所以,自己总结下相关技术应用特性,常见缩写及全称,便于经常回顾。

  ADAS全称Advanced Driver Assistance System,先进驾驶辅助系统,主要是指基于视觉/摄像头的应用,也有与雷达,激光等传感器结合的应用。目前,各大汽车厂商都有相关的部门来研发相关的产品,也有专门为汽车厂商提供ADAS技术或模块的公司,如mobileye是这个领域的佼佼者。

  以上应用可以是单独的程序功能,也可以几个应用集成起来,组合成更强的功能。

  在仅基于视觉的模式下,VD目前要能检测70米远的车辆,并能持续跟踪到100米开外。

  但在大雾、极端天气及摄像头被阻挡的情况下,VD是不可用的,但能提示用户不可用。

  LDW在夜晚、雨雪等状况下(应该是非特别极端天气),检测出各种车道标志和路边。在直路与弯道上都能工作,但在视野很差的条件下,LDW自动关闭,并给出提示。LDW每秒处理15帧左右的图像,就能满足使用要求。

  BMW的广告里就有行人检测,一般的PED要区分出走路的和静止的人,并给出行人的位置和速度,如果行人在车辆行驶路线上,能给出重点提示及碰撞时间。现实中,人有走、跑、带着东西、推车等形态和动作,PED都要能处理这些状况,特别是人群检测,为避免重大事故,PED要给出额外的提醒。检测人行道、行人的动作和姿势,对汽车行驶的安全也有重要意义。

  车祸的发生,大都是来不及反应,或无告警。而FCW能在碰撞前2-3秒,给出警告,以避免车祸发生。因此,FCW要检测出前方车辆或行人的距离及相对速度。

  ACC一般都基于雷达或激光技术。现在可以基于视觉/相机技术,ACC需要考虑FCW的问题,使用FCW的模块。另外,需要考虑主动刹车和保持常速行驶的问题。

  ACC还需要考虑路上的一切交通信息,包括是车辆位置,车辆大小,车道,路的宽度等。

  TSR能识别路上的交通标志牌如限速标志,包括固定或非固定的LED标志。这些信息还可以与导航地图信息相融合,提供更精确的信息。TSR可以《维也纳公约》规定的交通标志为对象标准。技术要点主要在于图像处理,及标志结构信息的提取与识别。

  BMW 7系车辆上早已配备了远光智能控制。IHC要考虑两种情况,迎面开来的车与前方同向行驶的车。对于迎面开来的车,在一定距离时,如800-1000米,识别出其前向大灯,就将远光灯改为近光灯,而等交会过后,恢复远光灯。对于前方同向行驶的车,可以识别其尾灯,在接近一定距离时,将远光灯改为近光灯,同理,也可以由近光灯改为远光灯。

  技术上需要对摄像头进行标定,对图像进行配准、拼接,车辆自身的虚拟实现,模拟车辆状态等。

  AR NAVI就是将普通导航仪与摄像头结合,AR NAVI 不仅用前向摄像头将车前的路况录下来,而且据导航地图的信息,在视频上划出虚拟线路箭头,显示导航相关信息。若AR NAVI与PED, VD, LDW等应用结合,其功能会得到进一步增强。

  Audi,BMW,HARMAN等等都在开发一些原型。日本的先锋公司已经急不可耐的把它的产品推出了,参考

  比较有意思的是那个激光投影仪HUD(head up display),利用激光器与独特的显示板将导航信息显示在司机前方3米的地方。这应该是三维全息投影成像技术。

  脱离原厂商内置的设备,在手机等手持设备上也出现了增强现实导航的软件,利用手机的摄像头和地图信息、GPS、陀螺仪信息,来实现增强导航效果。如Wikitude Drive增强现实导航应用,用户看到的不是地图,而是前方街道的实时视图,以及叠加在视频上方的导航数据。

  总的来说,手机和基于视频的增强现实导航作为开发原型还是有意义的,虽然一些伪3D导航也能做到类似的效果,这对于相关产品的后续开发起到一个开头作用。当技术手段不是问题时,更多是考虑市场接受度和行车安全法规的容许等因素。

  交通标志的自动检测与识别在交通标志库存管理中起着至关重要的作用。它提供了一种精确、及时、节省人力的方式来管理交通标志库存。在计算机视觉领域,交通标志的识别与检测是一个备受关注的研究课题。绝大多数现有的方法在先进的驾驶员辅助和自动驾驶系统所需的交通标志上表现良好。然而,这代表了相对较少的所有交通标志(几百个交通标志中只占50个左右)为了消除交通标志库存管理中的人力劳动,需要对剩余的交通标志进行性能测试,这仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,我们解决了检测和识别大量适合于交通标志库存管理自动化的交通标志类别的问题。我们采用卷积神经网络(CNN)方法,即Mask R-CNN,通过自动端到端学习来解决检测和识别的整个流程。我们提出了几个改进以评估检测结果,提升了整体性能。该方法可用于检测新数据集中的200个交通标志类别。结果展示了既有工作没有考虑的具有高度挑战性的交通标志类别工作。我们综合分析了深度学习法检测类别内外观变化较大且错误率低于3%的交通标志的方法,为交通标志库存管理的实际应用提供了充分的依据。

  正确管理交通标志库存是保证交通流安全高效运行的重要任务。这个任务通常是手动执行的。交通标志由车载摄像机捕捉,人工定位和识别由操作员离线执行,以检查与现有数据库的一致性。然而,当应用于数千公里的道路时,这种手工工作可能非常耗时。自动化此任务将显著减少大量的人工工作,通过快速检测损坏或丢失的交通标志来提高安全性。

  检测和识别大量的交通标志类别仍然是一个开放的问题。之前的各种基准测试已经解决了交通标志识别和检测任务[9]-[13]。然而,其中有几个只关注交通标志识别(TSR),而忽略了更复杂的交通标志检测(TSD)问题,即需要找到一个准确的交通标志位置。解决TSD的其他基准测试大多只覆盖交通标志类别的一个子集,这些类别通常对自动驾驶汽车及其应用非常重要。在这样的基准中出现的大多数类别都有一个独特的外观,类别间的差异很小,可以使用手工制作的检测器和分类器来检测。例如圆形的强制标志或三角形的禁止标志。然而,许多其他的交通标志类没有包括在现有的基准测试中,因为它们在外观上有很大的差异,所以很难检测到它们。这些类别的实例可能具有不同的实际大小、长宽比、颜色,并且可能包含不同的文本和符号(例如箭头),这些文本和符号在同一个类的实例之间存在显著差异。这往往导致很大程度的类内外观变化,同时导致类间的外观变化程度较低。

  用手工制作的特性和分类器修改现有的方法来处理这些类别是一种选择;然而,这将是一项耗时的任务,特别是考虑到许多交通标志的外观在国家之间并不一致。更明智的方法是使用基于实际例子的特征学习。这可以很容易地适应和捕捉大量交通标志外观的高度可变性。近年来,深度学习在一般目标的检测和识别方面取得了可喜的进展。之前的工作已经在一定程度上采用了深度学习的方法对交通标志进行检测和识别;然而,他们的评估只集中在交通标志类别的一个高度有限的子集,阻止深度学习应用于大量交通标志类别的主要限制之一是缺乏具有数百个不同类别和每个类别足够数量实例的广泛数据集。这个问题在深度学习中尤为重要,因为模型中有数千万个可学习的参数,需要大量的样本来防止过拟合。

  在本文中,我们解决了基于道路的交通标志库存管理中大量的交通标志类别的学习和检测问题。作为我们的主要贡献,我们提出了一个基于深度学习的系统,使用卷积神经网络学习大量的交通标志类别。我们的系统基于最先进的检测Mask R-CNN[14],它在物体检测领域显示出了很高的准确性和速度。相同的网络架构不仅用于TSR,还用于使用区域建议网络进行精确定位,从而实现高效的端到端学习。相比传统方法,卷积的方法应用于更广泛的类别,单个交通标志实例不局限于光照条件、规模、视角、模糊和遮挡、显著intra-category以及低inter-category等的变化。此外,我们还提出了改进R-CNN的方案,这对于交通标志领域至关重要。我们提出了提高召回率的改进方案,特别是针对小型交通标志,并介绍了一种适用于交通标志类别的新型增强技术。

  作为我们的第二个贡献,我们提出了一个具有挑战性的新数据集,它包含200个交通标志类别,13000个交通标志实例和7000张高分辨率图像。该数据集为复杂的交通标志检测和识别任务提供了一个新的基准,大量的类具有低类别间和高类别内的外观可变性,此外,数据集包含足够的实例,以确保适当地学习深层特性。为此,我们提供了200个交通标志类别的注释,每个类别至少有20个实例(见图1)。此外,我们的定性分析对于深度学习是否适合检测大量的交通标志类别起到了重要的研究作用。

  (Advanced Driver Assistance Systems)即高级驾驶员辅助

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  下表中是我本人在平时工作中,针对汽车自动驾驶及安全领域,总结到的一些常见的英文缩略语及其中文含义: 英文缩写 英文全称 中文全称 ...前方碰撞预警

  的方法,对驾驶行为进行革命,必谈:深度学习、全自动驾驶。大而空泛,很难落地,也没有完整的功能安全、测试验证的规划,更多的关注点在采用什么算法,解决什么问题,维算法论...

  ADAS 采用的传感器主要有摄像头、雷达、激光和超声波等,可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量, 通常位于车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驶杆内部或者挡风玻璃上。...

  ACC Adaptive Cruise Control 自适应巡航 AEB Autonomous Emergency Braking 自动紧急制动 AIL Alcohol Interlock 酒精闭锁 APA Automatic Parking Assist 全自动泊车 BSD Blind Spot Detection 盲区监测 ...

  advanced driver assistance systems;ADAS 利用安装在车辆上的传感、通信、决策及执行等装置,实时监测驾驶员、车辆及其行驶环境,并通过信息和 / 或运动控制等方式辅助驾驶员执行驾驶任务或主动...

  开发,还处在预研阶段。大多数汽车制造商都认为,如果要实现全自动驾驶,摄像头、...

  ▎本文转自电子技术设计,知乎小鹏汽车,作者:Hannes Estl,德州仪器(TI)汽车ADAS部门的总经理,如需转载请注明来源。 原文没找到,只找到知乎小鹏...这个也是转载的,排版比较好,我的就懒得处理排版问题了: ...

  前视主动安全摄像头安装在前风挡玻璃后面,仅通过单目图像处理即可获取车道线、跟车车辆、会车车辆、前方行人、

  驾驶摄像头 汽车摄像头概述 自动驾驶汽车作为汽车未来的重要发展方向,成为汽车零部件产业链的重要增长点。国内外的汽车零部件供应商积极布局自动驾驶传感器领域,在车载摄像头、毫米波雷达和激光雷达三大核心...

  30天数据分析与机器学习实践之Day16——Python文本数据分析:新闻分类任务

  AI与企业战略论坛:黄明飞(Open AI Lab)演讲回顾(2020 AI万人开发者大会)

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