[發(fā)明專利]一種基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011498814.4
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112613596A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張偉鋒;王東興;袁欣欣;劉甲亮;靳書冬
• 申請（專利權(quán)）人: 河南東方世紀交通科技股份有限公司
• 主分類號: G06N3/02
• 分類號: G06N3/02;G06N3/08;G06T17/00;G07B15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)，其獲取方法包括如下步驟：獲取訓練集，建立定位神經(jīng)網(wǎng)絡模型，并采用訓練集對定位神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到訓練后的定位神經(jīng)網(wǎng)絡；獲取ETC實地場景的俯視圖，將其輸入到訓練后的定位神經(jīng)網(wǎng)絡中，得到與其對應的熱力圖，并將該熱力圖設置在二維坐標系中，得到其中各光斑在該二維坐標系中的坐標，并根據(jù)各光斑在二維坐標系中的坐標得到ETC實地場景俯視圖中各關(guān)鍵點之間的相對位置關(guān)系；建立ETC系統(tǒng)場景的SMPL三維模型，將ETC實地場景俯視圖中各關(guān)鍵點之間的相對位置關(guān)系帶入其中，得到基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中建立ETC三維模型效率時工作量大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于ETC系統(tǒng)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全自動電子收費系統(tǒng)(ETC，Electronic Toll Collection)，是智能交通系統(tǒng)的服務功能之一，特別適合在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下使用。

目前高速公路收費處都有專門的ETC收費通道，車主只要在車輛前擋風玻璃上安裝感應卡并預存費用，在通過收費站時便不用人工繳費也無須停車，高速通行費將從卡中自動扣除，即能夠?qū)崿F(xiàn)自動收費。這種收費系統(tǒng)每車收費耗時不到兩秒，其收費通道的通行能力是人工收費通道的5至10倍。使用全自動電子收費系統(tǒng)，可以使公路收費走向無紙化、無現(xiàn)金化管理，從根本上杜絕收費票款的流失現(xiàn)象，解決公路收費中的財務管理混亂問題。另外，實施全自動電子收費系統(tǒng)還可以節(jié)約基建費用和管理費用。

為了使用戶更了解ETC系統(tǒng)，需要向用戶展示其結(jié)構(gòu)。目前向用戶展示ETC系統(tǒng)的方法有如下幾種：

第一種是通過照片或視頻像用戶展示ETC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，這種方法只能從特定的角度來展示ETC系統(tǒng)，展示效果較差。

第二種是通過ETC系統(tǒng)的三維模型進行展示。現(xiàn)有技術(shù)中建立ETC系統(tǒng)三維模型的方法需要先對ETC系統(tǒng)進行實地測量，然后根據(jù)測量結(jié)果進行建模，工作量較大過程比較繁瑣，效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中建立ETC三維模型效率時工作量大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的采用如下技術(shù)方案：

一種基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)，其獲取方法包括如下步驟：

步驟一：獲取訓練集，建立定位神經(jīng)網(wǎng)絡模型，并采用訓練集對定位神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到訓練后的定位神經(jīng)網(wǎng)絡；

所述訓練集中包括多張ETC場景的俯視圖以及與各俯視圖相對應的熱力圖，每張俯視圖中標注有八個關(guān)鍵點，每張熱力圖中包括與相應俯視圖中關(guān)鍵點位置相應的光斑；所述關(guān)鍵點包括駛?cè)肟诘膬蓚?cè)、駛出口的兩側(cè)、收費中心線的兩側(cè)、攝像頭和射頻接收裝置；

在訓練所述定位神經(jīng)網(wǎng)絡的過程中，以訓練集中ETC場景的俯視圖為輸入，以對應的熱力圖為輸出；

步驟二：獲取ETC實地場景的俯視圖，將其輸入到訓練后的定位神經(jīng)網(wǎng)絡中，得到與其對應的熱力圖，并將該熱力圖設置在二維坐標系中，得到其中各光斑在該二維坐標系中的坐標，并根據(jù)各光斑在二維坐標系中的坐標得到ETC實地場景俯視圖中各關(guān)鍵點之間的相對位置關(guān)系；

步驟三：建立ETC系統(tǒng)場景的三維模型，將ETC實地場景俯視圖中各關(guān)鍵點之間的相對位置關(guān)系帶入其中，得到基于三維場景仿真技術(shù)的ETC系統(tǒng)。

進一步的，所述訓練集的獲取方法為：通過航拍獲取ETC場景的俯視圖，并對其中的關(guān)鍵點進行標注；通過高斯核卷積對標注后的俯視圖進行處理，得到各俯視圖的熱力圖。

進一步的，所述定位神經(jīng)網(wǎng)絡模型訓練時的損失函數(shù)為均方差損失函數(shù)。