[發(fā)明專利]一種基于圖像智能識(shí)別的城市內(nèi)澇積水深度檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811514535.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN109632037B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單森華;黃繼峰;陳佳佳;張凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/00
• 分類號(hào): G01F23/00;G06N3/04
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種基于圖像智能識(shí)別的城市內(nèi)澇積水深度檢測(cè)方法，首先獲取道路上攝像頭拍攝的視頻；然后采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)視頻單幀圖片中的輪胎進(jìn)行檢測(cè)，輸出所有車輛的外接矩形框坐標(biāo)以及車輛類型；接著使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輪胎積水進(jìn)行識(shí)別，輸出每個(gè)輪胎的外接矩形框、輪胎位置坐標(biāo)以及淹沒等級(jí)；最后過濾掉誤檢數(shù)據(jù)，將步驟S2與步驟S3的信息相關(guān)聯(lián)，根據(jù)這些關(guān)聯(lián)關(guān)系以及內(nèi)置的車型輪胎尺寸，計(jì)算積水的深度。本發(fā)明能夠直接使用現(xiàn)在道路上的攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行積水識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市內(nèi)澇規(guī)劃領(lǐng)域，特別是一種基于圖像智能識(shí)別的城市內(nèi)澇積水深度檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

城市內(nèi)澇是指由于強(qiáng)降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力致使城市內(nèi)產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象。近來，隨著城市的高速發(fā)展，以及強(qiáng)降雨的頻發(fā)，引起的城市內(nèi)澇日益加劇。城市內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重影響了人們的正常生活，給社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)城市內(nèi)澇不僅可以有效降低損失，同時(shí)也能在建設(shè)部門治理城市內(nèi)澇時(shí)提供重要的依據(jù)。

傳統(tǒng)的積水檢測(cè)方式往往是通過硬件方式進(jìn)行檢測(cè)，常見的有埋入式積水檢測(cè)儀(如圖1)、接觸式積水檢測(cè)器(如圖2)、超聲波水位監(jiān)測(cè)儀(如圖3)等。這類方法可以做到水位精準(zhǔn)檢測(cè)，但是有一個(gè)共同的毛病，那就是需要投入大量資金進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。據(jù)粗略了解一個(gè)積水檢測(cè)站點(diǎn)的費(fèi)用在1萬元人民幣以上。這在很大程度上限制了這種辦法的普及。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種基于圖像智能識(shí)別的城市內(nèi)澇積水深度檢測(cè)方法，能夠直接使用現(xiàn)在道路上的攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行積水識(shí)別。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種基于圖像智能識(shí)別的城市內(nèi)澇積水深度檢測(cè)方法，具體包括以下步驟：

步驟S1：獲取道路上攝像頭拍攝的視頻；

步驟S2：采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)視頻單幀圖片中的輪胎進(jìn)行檢測(cè)，輸出所有車輛的外接矩形框坐標(biāo)以及車輛類型；

步驟S3：使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輪胎積水進(jìn)行識(shí)別，輸出每個(gè)輪胎的外接矩形框、輪胎位置坐標(biāo)以及淹沒等級(jí)；

步驟S4：過濾掉誤檢數(shù)據(jù)，將步驟S2與步驟S3的信息相關(guān)聯(lián)，根據(jù)這些關(guān)聯(lián)關(guān)系以及內(nèi)置的車型輪胎尺寸，計(jì)算積水的深度。

進(jìn)一步地，步驟S2中，采用經(jīng)典目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Faster R-CNN進(jìn)行車輛檢測(cè)。

進(jìn)一步地，所述車輛類型包括但不限于轎車、SUV、小型貨車、越野車、公交車或大巴車、大型貨車、中型客車或中巴車。

進(jìn)一步地，步驟S3中，采用經(jīng)典目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Faster R-CNN作為檢測(cè)用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，步驟S3中，所述淹沒等級(jí)分為十級(jí)，分級(jí)的依據(jù)為輪胎的淹沒程度。

進(jìn)一步地，步驟S4中，誤檢數(shù)據(jù)的特征包括但不限于：輪胎在圖片中不位于車輛矩形框的下方位置；一個(gè)車輛能夠看到的輪胎大于兩個(gè)；輪胎的外接矩形框與車輛的外接矩形框沒有重復(fù)，或者重復(fù)部分的面積小于百分七十。

進(jìn)一步地，步驟S4中，根據(jù)這些關(guān)聯(lián)關(guān)系以及內(nèi)置的車型輪胎尺寸，計(jì)算積水的深度具體為：

步驟S41：構(gòu)建輪胎與車輛識(shí)別結(jié)果的關(guān)聯(lián)關(guān)系：用Rw代表輪胎外接矩形框，Rc代表車輛外接矩形框；并且每個(gè)矩形框都用(l,t,w,h)來代表它們?cè)趫D片中的位置，其中l(wèi)表示到左側(cè)距離，t表示到頂端距離，w表示矩形框?qū)挾龋琱表示矩形框高度；

步驟S42：計(jì)算每個(gè)輪胎外接矩形框與所有車輛外接矩形框的交并比IoU：

經(jīng)過計(jì)算得到與每個(gè)輪胎交并比最大的車輛矩形框，由此構(gòu)建關(guān)聯(lián)關(guān)系；