本發(fā)明涉及一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、交通運(yùn)輸是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展堅(jiān)實(shí)的“跑道”，日益發(fā)揮出促進(jìn)以城帶鄉(xiāng)、阻力區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐作用。然而與之對(duì)應(yīng)的公路路面安全檢測(cè)方面相對(duì)薄弱，存在很大的安全隱患，特別是路上的遺灑物已成為威脅道路安全的主要因素之一。

2、傳統(tǒng)上，道路檢測(cè)基本通過(guò)人工檢測(cè)標(biāo)定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，只能用于重點(diǎn)路段的檢測(cè)。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，目前路面檢測(cè)采用最多的方法是通過(guò)檢測(cè)車(chē)上的傳感器感知路面情況，然后回傳后臺(tái)檢測(cè)，因此路況系統(tǒng)更新速度較慢。

3、目前一些公司例如?？低?、浙江大華推出了針對(duì)高度公路的事件檢測(cè)產(chǎn)品，關(guān)于遺灑物目標(biāo)的檢測(cè)方法基本都是通過(guò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)提取及其靜止?fàn)顟B(tài)的分析來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用五幀差分法和幀間差分自適應(yīng)法檢測(cè)高速公路遺灑物。順豐公司披露了一種拋灑物檢測(cè)方法（cn114913488a），對(duì)路面圖像進(jìn)行語(yǔ)義分割，利用對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)合成新視圖，通過(guò)原圖和新視圖的對(duì)比來(lái)判斷路面是否有拋灑物。

4、在對(duì)未知遺灑物檢測(cè)方面，上述方法主要有基于圖像的算法和基于深度學(xué)習(xí)的算法?；趫D像的算法通常采用圖像差分的方式，通過(guò)幀間區(qū)域的變化對(duì)比實(shí)現(xiàn)遺灑物的檢測(cè)。但該方法無(wú)法對(duì)靜態(tài)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，具有應(yīng)用局限性。

5、基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)算法不受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，但都是閉環(huán)的，其識(shí)別未知物種類的能力與數(shù)據(jù)集的標(biāo)注豐富度直接相關(guān)。但路面遺灑物品千奇百怪，品種類繁多，訓(xùn)練數(shù)據(jù)閉合性、類別有限與真實(shí)場(chǎng)景開(kāi)放性、類別不可窮舉之間的矛盾都給該類檢測(cè)帶來(lái)極大困難。

6、這些算法大部分都是批量學(xué)習(xí)模式，訓(xùn)練結(jié)束學(xué)習(xí)過(guò)程就終止了，無(wú)法識(shí)別訓(xùn)練集以外的目標(biāo)種類，且不再學(xué)習(xí)新的知識(shí)。然而在實(shí)際應(yīng)用中，訓(xùn)練樣本通常不可能一次全部得到，如果新樣本到達(dá)后要重新學(xué)習(xí)全部數(shù)據(jù)，需要消耗大量時(shí)間和空間，因此現(xiàn)有的相關(guān)遺灑物檢測(cè)算法不能滿足這種需求。

7、每當(dāng)有新的樣本出現(xiàn)時(shí)模型就需要從頭訓(xùn)練，這將是一個(gè)計(jì)算量巨大、消耗過(guò)度的過(guò)程，更嚴(yán)重的是，由于未知遺灑物樣本數(shù)量過(guò)少，重新訓(xùn)練的模型很大程度上會(huì)出現(xiàn)過(guò)擬合的現(xiàn)象。因此隨著公路里程的日益增加，為了盡可能快的進(jìn)行路況系統(tǒng)的更新，減少安全隱患存在的時(shí)間，滿足路面的高效快速檢測(cè)，急切需要開(kāi)展公路路面快速檢測(cè)方法研發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)限未知遺灑物的分類。

2、為此，本發(fā)明提供了一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，包括以下步驟：s1、構(gòu)建遺灑物檢測(cè)數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集包括已知遺灑物和非遺灑物背景；s2、將所有已知遺灑物不做類別區(qū)分、歸為遺灑物一類，訓(xùn)練yolo網(wǎng)絡(luò)識(shí)別道路遺灑物，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集內(nèi)的已知遺灑物和數(shù)據(jù)集外未知遺灑物的檢出；s3、訓(xùn)練efficientnet網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合增量學(xué)習(xí)算法，對(duì)檢出的所有遺灑物實(shí)現(xiàn)已知遺灑物和未知遺灑物的圖片分類；s4、通過(guò)處置平臺(tái)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行等級(jí)劃分，最后根據(jù)等級(jí)劃分進(jìn)行預(yù)警。

3、本發(fā)明還提供了一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)系統(tǒng)，包括邊緣設(shè)備，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序在執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法中的各步驟。

4、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該程序在執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法中的各步驟。

5、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

6、本發(fā)明提供了未知物檢出方法，在有限數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上，可以檢測(cè)出數(shù)據(jù)集以外的目標(biāo)物體，減少算法對(duì)數(shù)據(jù)集的依賴性，減少數(shù)據(jù)采集和標(biāo)注成本。

7、本發(fā)明提供了路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)系統(tǒng)，搭載在邊緣移動(dòng)設(shè)備上，可以代替道路巡檢人員進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的巡查作業(yè)以及固定檢測(cè)設(shè)備部需要密集署的問(wèn)題，減少了大量不必要的人力以及物力的浪費(fèi)?？梢詫?duì)道路上的遺灑物進(jìn)行自主檢測(cè)識(shí)別并預(yù)警，以最快時(shí)間進(jìn)行處置，最大程度減少損失。還可根據(jù)在線更新學(xué)習(xí)內(nèi)容不斷優(yōu)化識(shí)別范圍。

8、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，所述efficientnet網(wǎng)絡(luò)對(duì)新增種類目標(biāo)進(jìn)行分類，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法，其特征在于，所有遺灑物在邊緣設(shè)備上檢出，并將檢出的所有遺灑物裁剪后傳回處置平臺(tái)，在處置平臺(tái)對(duì)檢出的所有遺灑物進(jìn)行記錄和分類，增加新類別遺灑物時(shí)，通過(guò)模型增量學(xué)習(xí)與優(yōu)化策略優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)權(quán)重，并在處置平臺(tái)對(duì)分類算法的權(quán)重進(jìn)行更新。

9.一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括邊緣設(shè)備和與邊緣設(shè)備通信連接的處置平臺(tái)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序在執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法中的步驟s1-s4。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，該程序在執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法的各步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種路面遺灑物開(kāi)放檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟：S1、構(gòu)建遺灑物檢測(cè)數(shù)據(jù)集，所述數(shù)據(jù)集包括已知遺灑物和非遺灑物背景；S2、將所有已知遺灑物不做類別區(qū)分、歸為遺灑物一類，訓(xùn)練YOLO網(wǎng)絡(luò)識(shí)別道路遺灑物，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集內(nèi)的已知遺灑物和數(shù)據(jù)集外未知遺灑物的檢出；S3、訓(xùn)練EfficientNet網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合增量學(xué)習(xí)算法，對(duì)檢出的所有遺灑物實(shí)現(xiàn)已知遺灑物和未知遺灑物的圖片分類；S4、通過(guò)處置平臺(tái)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行等級(jí)劃分，最后根據(jù)等級(jí)劃分進(jìn)行預(yù)警。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面無(wú)限未知遺灑物的檢出和分類。

技術(shù)研發(fā)人員：董俊,魯順,何俊明,馬凡,吳雙,張雨菁
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6