[發(fā)明專利]基于人工智能及圖像處理的市政CIM環(huán)衛(wèi)工作分配方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010638415.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN111784171A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑞根;陳素娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州邁拓信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/26;G06K9/00;G06K9/34;G06K9/62;G06T3/40
• 代理公司: 鄭州芝麻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41173
• 代理人: 胡向陽

本發(fā)明公開了一種基于人工智能及圖像處理的市政CIM環(huán)衛(wèi)工作分配方法。包括：構(gòu)建城市信息模型；各個(gè)攝像頭對(duì)監(jiān)控子區(qū)域進(jìn)行圖像采集；對(duì)投影變換后的圖像進(jìn)行圖像拼接操作，并集成到城市信息模型中，結(jié)合WebGIS技術(shù)對(duì)城市信息模型進(jìn)行可視化；基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控垃圾桶的攝像頭采集的圖像進(jìn)行分析，輸出清理垃圾桶的提示信息；基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)各個(gè)子區(qū)域采集的圖像進(jìn)行分析，輸出清理地面垃圾的提示信息；根據(jù)提示信息中包含的位置信息，向負(fù)責(zé)人發(fā)出相應(yīng)的提示信息。利用本發(fā)明，不僅為環(huán)衛(wèi)工作提供了便利，而且成本低、工作分配準(zhǔn)確率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能、智慧城市、CIM、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于人工智能及圖像處理的市政CIM環(huán)衛(wèi)工作分配方法。

背景技術(shù)

2010年，IBM正式提出了“智慧城市”這一概念，智慧城市經(jīng)歷了十年時(shí)間的探索，目前已經(jīng)初具成效，然而在城市相關(guān)的日常工作中，并沒有得到較好的體現(xiàn)。在許多工作中，仍舊采用人力資源為主，技術(shù)資源為輔的方法，這種通過人的主觀識(shí)別進(jìn)行判斷再工作的模式，導(dǎo)致工作者的工作量大且耗時(shí)很長。

現(xiàn)如今的環(huán)衛(wèi)工人行業(yè)上述問題尤其突出，工人負(fù)責(zé)區(qū)域大，反復(fù)巡查浪費(fèi)時(shí)間耗費(fèi)人力，工人工作時(shí)間長。在垃圾箱清理中，一些方案基于傳感器監(jiān)測垃圾箱內(nèi)垃圾高度、重量等參數(shù)來輔助環(huán)衛(wèi)工人的清潔工作，但是基于傳感器的方法，不僅傳感器易損壞，需要定期維護(hù)，成本較高，而且誤檢率較高。在地面清理方面，目前仍然是依靠人為監(jiān)控。在人為監(jiān)控過程中，往往是單一視角，缺少整體視角實(shí)時(shí)成像。

因此，現(xiàn)有技術(shù)存在耗費(fèi)人力、成本高、誤檢率高、不能展示實(shí)時(shí)成像的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種基于人工智能及圖像處理的市政CIM環(huán)衛(wèi)工作分配方法，不僅為環(huán)衛(wèi)工作提供了便利，而且成本低、工作分配準(zhǔn)確率高。

一種基于人工智能及圖像處理的市政CIM環(huán)衛(wèi)工作分配方法，該方法包括：

步驟一，結(jié)合城市建筑信息、道路信息，建立三維城市空間模型，構(gòu)建城市信息模型，并在城市信息模型中集成環(huán)衛(wèi)工作信息；

步驟二，將環(huán)衛(wèi)工作區(qū)域信息、環(huán)衛(wèi)工作區(qū)域內(nèi)垃圾桶信息與負(fù)責(zé)人匹配，并將匹配后的信息集成到城市信息模型；

步驟三，各個(gè)攝像頭對(duì)監(jiān)控子區(qū)域進(jìn)行圖像采集；根據(jù)相機(jī)像平面與城市信息模型地面二維平面之間角點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)，通過SVD算法得到兩個(gè)平面之間投影變換的單應(yīng)性矩陣，通過單應(yīng)性矩陣將像平面的點(diǎn)投影到與城市信息模型地面平行的復(fù)合全景平面上；對(duì)投影變換后的圖像進(jìn)行圖像拼接操作，并集成到城市信息模型中，結(jié)合WebGIS技術(shù)對(duì)城市信息模型進(jìn)行可視化；

步驟四，將監(jiān)控垃圾桶的攝像頭采集的圖像作為輸入，送入行人檢測編碼器、行人檢測解碼器進(jìn)行分析，得到行人檢測熱力圖；對(duì)行人檢測熱力圖進(jìn)行坐標(biāo)回歸，并將得到的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)投影到城市信息模型地面坐標(biāo)系中；根據(jù)城市信息模型中垃圾桶的地面坐標(biāo)生成ROI；對(duì)每一幀圖像進(jìn)行ROI內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)，送入寄存器作累加運(yùn)算；設(shè)定閾值，當(dāng)寄存器中的數(shù)值大于閾值時(shí)，輸出清理垃圾桶的提示信息；

將各個(gè)子區(qū)域采集的圖像作為輸入，送入垃圾檢測編碼器、垃圾檢測解碼器進(jìn)行分析，得到地面垃圾檢測語義分割圖；設(shè)定閾值，對(duì)地面垃圾檢測語義分割圖中屬于垃圾的像素點(diǎn)數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)統(tǒng)計(jì)值大于閾值時(shí)，輸出清理地面垃圾的提示信息；

步驟五，根據(jù)提示信息中包含的位置信息，查詢城市信息模型中環(huán)衛(wèi)工作區(qū)域信息、環(huán)衛(wèi)工作區(qū)域內(nèi)垃圾桶信息與負(fù)責(zé)人的匹配關(guān)系，向負(fù)責(zé)人發(fā)出相應(yīng)的提示信息。

行人檢測編碼器對(duì)垃圾桶圖像進(jìn)行特征提取，輸出特征圖；

行人檢測解碼器，對(duì)特征圖進(jìn)行卷積解碼，輸出行人檢測熱力圖，行人檢測熱力圖中熱斑表征行人關(guān)鍵點(diǎn)位置的置信度。