[發明專利]一種基于語義分割的擇優式方向偏移預警系統和方法

在審

• 申請號: 202210374860.6
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114723946A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 郭丹;曹晨曦;肖同歡;唐申庚;谷紀豪;黃濱
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06V10/26
• 分類號: G06V10/26;G06V10/44;G06V20/58
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于語義分割的擇優式方向偏移預警系統，其特征包括：語義分割模塊、偏移檢測模塊、擇優模塊、偏移預警模塊；

所述語義分割模塊中設置有語義分割網絡F_θ，且是關于輸入圖片的非線性函數，其中θ是語義分割網絡F_θ的參數；利用語義分割網絡F_θ對輸入的當前RGB圖片X提取特征并輸出包含每個像素點的道路概率矩陣P＝F_θ(X)，其中，X為3×H×W的張量，H,W分別表示當前RGB圖片的高和寬，P為H×W的張量，令P_i是P中第i個像素點對應的道路概率值，P_i∈[0,1],i＝1,2,…,H×W；

利用二值化處理函數F_t對所述道路概率矩陣P進行二值化處理，得到所有像素點的分類結果矩陣S＝F_t(P)，且S為H×W的張量，令S_i是S中第i個像素點對應的分類值，S_i∈{0,1},i＝1,2,…,H×W，若S_i＝1，表示第i個像素點是道路上的像素點，若S_i＝0，表示第i個像素點不是道路上的像素點；

所述偏移檢測模塊采用兩個方法并行處理所述分類結果矩陣S，并相應得到兩個道路邊緣直線組L₁,L₂，且每個道路邊緣直線組中包含兩條直線，分別代表道路的兩側邊緣；

所述擇優模塊基于兩個道路邊緣直線組L₁,L₂構建損失函數loss：

其中，s₁,s₂為當前RGB圖片X所對應的任意一個道路邊緣直線組中的兩條直線的斜率，k₁,k₂是上一次輸入的RGB圖片所對應的較優道路邊緣直線組中兩條直線的斜率，d₁,d₂分別表示斜率為s₁,s₂所對應的道路邊緣直線組中兩條直線的交點坐標，p₁,p₂為當前RGB圖片X的中心像素點坐標；λ₁,λ₂,λ₃,λ₄是一組超參數；

所述擇優模塊利用loss函數分別對兩組道路邊緣直線組L₁,L₂進行評估，從而選取較優道路邊緣直線組記為L；

所述偏移預警模塊根據當前RGB圖片X的下邊界的中心坐標與所述邊緣直線組L之間的距離，得到當前偏移結果，進而根據一段時間內連續的RGB圖片所計算到的偏移結果進行預警。