[發明專利]具有圖像語義感知的智慧城市CIM實時成像方法

在審

• 申請號: 202010626064.8
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111784822A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 趙丹
• 申請（專利權）人: 鄭州邁拓信息技術有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06K9/00;G06K9/32;G06T3/40
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 胡向陽

本發明公開了一種具有圖像語義感知的智慧城市CIM實時成像方法。該方法包括：構建三維數字空間的城市信息模型；對樣本集圖像中每個車輛進行關鍵點標注、身份標注，訓練車輛關鍵點檢測編碼器、解碼器；將攝像頭實時采集的圖像輸入車輛關鍵點檢測編碼器、解碼器中，得到車輛關鍵點熱力圖以及身份標注圖；判斷車輛矩形區域是否重合并根據判斷結果進行仿射變換；將車輛俯視圖像與攝像頭采集的背景圖進行泊松融合；將各個道路攝像機泊松融合的結果進行圖像拼接形成完整的區域圖像，并投影到CIM中，對CIM模型多種信息進行可視化。實現了實時的智慧城市道路車輛成像，不僅魯棒性好、計算量低，而且所得實時成像結果質量更高，可視化效果更好。

技術領域

本發明涉及人工智能、智慧城市、CIM技術領域，具體涉及一種具有圖像語義感知的智慧城市CIM實時成像方法。

背景技術

當前，全球信息技術呈加速發展趨勢，信息技術在國民經濟中的地位日益突出，建設智慧城市對于一個國家綜合競爭力的全面提高具有重要的戰略意義。

智慧城市的產生源自物聯網、云計算、移動互聯網、人工智能為代表的新一代信息技術與知識社會環境下逐步孕育的開放的城市創新生態。智慧城市強調的是利用新一代信息技術和各類通信終端融合，實現城市智慧式管理和運行。

目前在城市成像方面，都是在3D模型上自行繪制紋理貼圖或將拍攝的圖片賦予模型，都需要人為操作，不具實時性，且生產周期長。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的缺陷，提出一種具有圖像語義感知的智慧城市CIM實時成像方法，實現了實時的智慧城市道路車輛成像，不僅魯棒性好、計算量低，而且所得實時成像結果質量更高，可視化效果更好。

一種具有圖像語義感知的智慧城市CIM實時成像方法，該方法包括：

步驟1，以三維的城市空間地理信息為基礎，疊加城市建筑、地上地下設施的BIM信息以及城市物聯網信息，構建三維數字空間的城市信息模型；

步驟2，使用城市各道路攝像頭采集城市各道路圖像作為樣本圖像集；

步驟3，對樣本集圖像中每個車輛進行關鍵點標注，關鍵點包括車頭左右車燈位置，車頂四個角點，車尾左右車燈位置；對樣本集圖像內的所有車輛的關鍵點進行高斯核卷積，生成車輛關鍵點熱力圖；

步驟4，對樣本集圖像的每一類車輛關鍵點進行身份標注，生成多通道的身份標注圖，同一車輛的車輛關鍵點身份標注相同；

步驟5，通過樣本圖像集和標注的標簽數據，端到端地訓練車輛關鍵點檢測編碼器、車輛關鍵點檢測解碼器；

步驟6，將攝像頭實時采集的圖像輸入車輛關鍵點檢測編碼器、車輛關鍵點檢測解碼器中，得到車輛關鍵點熱力圖以及身份標注圖；

步驟7，計算車頭左右車燈位置與車頂前面兩個角點相應坐標值差的絕對值，將相應坐標值差的絕對值相加，判斷相加結果是否大于設定閾值，如果小于設定閾值，則車頭左右車燈位置與車頂前面兩個角點形成的第一矩形區域與車頂四個角點形成的第二矩形區域重合；否則，則第一矩形區域與第二矩形區域不重合；以同樣的方法判斷車位左右車燈位置與車頂后面兩個角點形成的第三矩形區域與第二矩形區域是否重合；

步驟8，對第一矩形區域、第二矩形區域、第三矩形區域進行放射變換，得到車輛俯視圖像，若第一矩形區域與第二矩形區域重合，則不對第一區域進行仿射變換，若第三矩形區域與第二矩形區域重合，則不對第三矩形區域進行仿射變換；

步驟9，將車輛俯視圖像與攝像頭采集的背景圖進行泊松融合；

步驟10，將各個道路攝像機泊松融合的結果進行圖像拼接形成完整的區域圖像，并投影到CIM中，通過WebGIS技術對CIM模型中的多種信息進行可視化。