[發(fā)明專利]一種用于列車行駛方向檢測(cè)的智能判斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811442277.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN109614898B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;孔祥斌;沈志忠;李潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通號(hào)通信信息集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06V20/58
• 分類號(hào): G06V20/58;G06V10/764;G06N3/0464;G06V10/82
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;劉美麗

1.一種用于列車行駛方向檢測(cè)的智能判斷方法，其特征在于包括以下內(nèi)容：

根據(jù)列車車頭與攝像頭之間的位置關(guān)系，標(biāo)定列車車頭樣本；

根據(jù)標(biāo)定的列車車頭樣本，構(gòu)建列車車頭樣本的檢測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型，具體過(guò)程為：

1)對(duì)攝像頭獲取的列車圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，得到若干標(biāo)定框及其對(duì)應(yīng)的輸出框，每一標(biāo)定框均為攝像頭獲取的某一列車圖像中可能存在列車車頭樣本的區(qū)域，每一輸出框均包括對(duì)應(yīng)標(biāo)定框的中心坐標(biāo)、寬度和高度；

2)根據(jù)標(biāo)定的列車車頭樣本，對(duì)每一標(biāo)定框均進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，確定每一標(biāo)定框內(nèi)的物體是否為列車車頭樣本，并輸出預(yù)測(cè)框；

3)根據(jù)所有標(biāo)定框的預(yù)測(cè)框，構(gòu)建列車車頭樣本的檢測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型，所述列車車頭樣本的檢測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型包括網(wǎng)絡(luò)輸出分類模型和網(wǎng)絡(luò)輸出位置模型：

A)網(wǎng)絡(luò)輸出分類模型Lcls，用于表示識(shí)別的物體是否為列車車頭樣本：

Lcls(p)＝-α(1-p)γlog(p)

其中，α為正圖像和負(fù)圖像的控制因子；γ為分類正圖像的權(quán)重系數(shù)；p為多類分類層輸出的概率，其表達(dá)式為：

其中，上式左側(cè)表示的是輸入為xi，模型參數(shù)為θ時(shí)，預(yù)測(cè)判斷為正圖像的概率為yi，上式右側(cè)的e表示自然對(duì)數(shù)，C表示一共可能的判斷結(jié)果數(shù)目；l為預(yù)測(cè)框的位置；

B)網(wǎng)絡(luò)輸出位置模型Lloc，用于表示網(wǎng)絡(luò)輸出的列車車頭樣本位置和實(shí)際位置是否有足夠的重合度：

其中，N為標(biāo)定框的數(shù)量；Pos為所有預(yù)測(cè)到的列車車頭樣本位置；m為列車車頭樣本位置的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、寬度和高度4個(gè)坐標(biāo)；cx為列車車頭樣本中心點(diǎn)的橫坐標(biāo)；cy為列車車頭樣本中心點(diǎn)的縱坐標(biāo)；w為寬度；h為高度；j為標(biāo)定的第j個(gè)目標(biāo)；g為標(biāo)定框的位置；d為輸出框的位置；l為預(yù)測(cè)框的位置；smoothL₁(x)表示一個(gè)函數(shù)映射；

根據(jù)構(gòu)建的檢測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)攝像頭獲取的列車圖像進(jìn)行檢測(cè)，得到列車車頭樣本的特征向量，具體過(guò)程為：

a)根據(jù)構(gòu)建的檢測(cè)深度網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)攝像頭獲取的列車圖像進(jìn)行檢測(cè)，得到列車車頭樣本的位置和大小，其中，列車車頭樣本的位置tp為標(biāo)定框的中心點(diǎn)坐標(biāo)：

其中，(x₁,y₁)為列車車頭樣本的左上角坐標(biāo)，(x₂,y₂)為列車車頭樣本的右下角坐標(biāo)；

列車車頭樣本的大小ts為標(biāo)定框的面積：

ts＝(x₂-x₁)×(y₂-y₁)

b)根據(jù)列車車頭樣本的位置和大小，得到列車車頭樣本的特征向量

其中，tp(x)為列車車頭樣本位置的中心點(diǎn)橫坐標(biāo)；tp(y)為列車車頭樣本位置的中心點(diǎn)縱坐標(biāo)；

根據(jù)設(shè)定時(shí)間內(nèi)所有列車車頭樣本的特征向量，構(gòu)建列車車頭特征向量，所述列車車頭特征向量為：

其中，為第T秒內(nèi)第M幀列車圖像的列車車頭樣本位置的中心點(diǎn)橫坐標(biāo)；為第T秒內(nèi)第M幀列車圖像的中心點(diǎn)縱坐標(biāo)；為第T秒內(nèi)第M幀列車圖像的列車車頭樣本的大小；

對(duì)列車車頭特征向量進(jìn)行插值處理，得到統(tǒng)一長(zhǎng)度的列車車頭特征向量；

對(duì)統(tǒng)一長(zhǎng)度的列車車頭特征向量進(jìn)行分類方向判斷，確定列車的行駛方向，完成列車行駛方向的判斷。

2.如權(quán)利要求1所述的用于列車行駛方向檢測(cè)的智能判斷方法，其特征在于，根據(jù)列車車頭與攝像頭之間的位置關(guān)系，標(biāo)定列車車頭樣本，具體過(guò)程為：

當(dāng)列車車頭正對(duì)攝像頭，即攝像頭只能獲取列車車頭的正面圖像時(shí)，標(biāo)定列車車頭正面的矩形區(qū)域?yàn)榱熊囓囶^樣本；

當(dāng)列車車頭斜對(duì)攝像頭，即攝像頭能夠獲取列車車頭的部分正面和部分側(cè)面的斜側(cè)面圖像時(shí)，標(biāo)定列車車頭的斜側(cè)面區(qū)域?yàn)榱熊囓囶^樣本；

當(dāng)列車車頭側(cè)對(duì)攝像頭，即攝像頭只能獲取列車車頭的側(cè)面圖像時(shí)，標(biāo)定列車車頭的側(cè)面矩形區(qū)域?yàn)榱熊囓囶^樣本。