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高速公路道面异物智能检测与养护系统,包括数据采集、图像处理、模型训练、现场控制、执行养护、远程访问、现场自组网和养护总控台等模块。首先采集高速公路道面异物视频构建图像数据集,对异常图片进行清洗,标注优化后的数据集,对标注好的数据进行模型训练,再将训练好的模型部署到现场控制器上,接收其检测结果,后台服务器通过网络进行远程访问,进而控制每个养护终端,各个终端交互通信,形成现场信息交互网实现协同检测,最终在养护总控台显示检测与养护结果。相比传统高速公路养护方法,实现了无人化,能够全面、准确识别异物,实现对高速公路道面异物的全天实时检测,并进行有效养护,提升了养护效率和安全性,解决了养护人员短缺难题。护人员短缺难题。护人员短缺难题。
[0001]本专利技术属于高速公路异物检测与养护领域,特别是高速公路道面异物智能检测与养护系统。
[0002]随着我国高速公路的快速发展,高速公路的安全运行变得尤为重要。当车辆高速行驶时,异物可能突然从前方的车辆掉落或路边飞出,或者被前面车辆高速旋转的车轮带起来,由于动能很大,很容易对后续车辆和人员造成伤害,导致车辆失控甚至多车相撞,不仅危及当事及路过车辆安全,也严重影响高速公路的正常通行。高速公路异物主要指瓶子、纸箱、餐盒、木板等物质,这些异物不仅影响我国高速公路质量,同时也给行车带来了安全隐患。为切实保障公民出行生命安全,对高速公路异物检测防范与养护至关重要。[0003]目前,我国高速公路的异物检测与养护,大多采用人工检测与养护方法,人工检测异物需要工作人员进入车流中进行操作,存在一定的安全隐患,可能会发生交通事故,也需要大量的人力投入,会增加交通管理部门的成本。此外,工作人员长时间在高速公路上进行操作,容易疲劳或者出现疏忽,从而导致漏检或误判,给道路交通带来潜在的危险。[0
1.高速公路道面异物智能检测与养护系统,其特征在于,包括数据采集、图像处理、模型训练、现场控制、执行养护、远程访问、现场自组网和养护总控台等模块,具体步骤如下:1)数据采集模块,利用摄像头拍摄高速公路异物可见光与红外视频,采集间隔视频帧图像,构建异物图像数据集;2)图像处理模块,对异常图像数据进行诊断与清洗,标注优化后的图像数据集;3)模型训练模块,利用标注好的图像数据集进行模型训练与校验;4)现场控制模块,将训练好的模型部署到现场控制器上,全天候实时对高速公路上的异物进行检测;5)执行养护模块,接收现场控制器发来的检测结果,驱动养护执行机构实施养护操作;6)远程访问模块,后台服务器通过网络进行远程访问并控制现场控制模块,同时接收现场养护终端的检测与养护结果情况;7)现场自组网模块,各个养护终端进行交互通信,形成现场信息交互网实现协同检测,将养护终端检测与养护的信息融合结果反馈给后台服务器;8)养护总控台,通过连接后台服务器,实时显示每个现场养护终端的检测与养护结果以及运行情况,上报无法现场处理的异物信息,并根据危害等级进行不同级别的报警提醒,后续再由后台进行人工进一步进行复核与处理。2.根据权利要求1所述的高速公路道面异物智能检测与养护系统,其特征在于,步骤1)所述的数据采集模块,具体如下:利用高速公路护栏机器人拍摄异物视频数据集,将视频数据集转化为视频帧图像,采集间隔视频帧图像,构建异物检测数据集,并将其传输到云台进行预处理,数据集类别包括水瓶、纸箱、餐盒、坑槽、桩号、横纵裂纹等类别。3.根据权利要求1所述的高速公路道面异物智能检测与养护系统,其特征在于,步骤2)所述的图像处理模块,具体为:利用数据诊断方法检查数据集是否存在异常属性图片,如分辨率过低,清晰度不够等情况,根据数据诊断结果,对异常图片进行数据清洗,利用标注工具对优化后的异物数据集进行数据标注,获取标签文件信息。4.根据权利要求1所述的高速公路道面异物智能检测与养护系统,其特征在于,步骤3)所述的模型训练模块,具体为:将标注好的图片数据集与标签信息送入网络,提取图像特征,设置训练参数进行模型训练,若模型基本收敛并处于稳定状态,可进行模型校验,否则可通过修改超参数等优化方法继续进行模型训练。5.根据权利要求1所述的高速公路道面异物智能检测与养护系统,其特征在于,步骤4)所述的现场控制模块,具体如下:将训练好的权重文...