李滌非 安宇 盧欣
摘 要:本文針對貨車車身反光標(biāo)識粘貼方式多樣化的特點(diǎn),采用人工智能技術(shù)解決了一系列識別難題,實現(xiàn)了人工智能對車身反光標(biāo)識產(chǎn)品的識別,為準(zhǔn)確高效智能查驗貨車車身反光標(biāo)識奠定了技術(shù)基礎(chǔ),且該技術(shù)也為查驗貨車超限超載提供了新的智能思路和方法。
關(guān)鍵詞:車身反光標(biāo)識;人工智能
The research and development of AI for conspicuity recognition
LI Difei,AN Yu,LU Xin
(Traffic Police Sub-Corps Department of Motor Vehicle of Yunnan Honghe Public Security Bureau,Honghe 661400,China)
Abstract: The layout of conspicuity on truck is complicated due to many kinds of vehicle type, but the conspicuity recognition has been achieved by AI through a lot of research to overcome a series of technical difficulties, which lay the technical foundation for conspicuity intelligent inspection accurately and efficiently, furthermore, the technology will also be a new intelligent inspection method for out of gauge.
Keywords: Conspicuity;AI
人工智能(AI)越來越普遍地應(yīng)用于我們的生產(chǎn)和生活,包括:醫(yī)療診斷,金融貿(mào)易,機(jī)器人控制,交通運(yùn)輸,科學(xué)發(fā)現(xiàn)和玩具等,人工智能有助于解決各行各業(yè)中最困難的問題,正加速推進(jìn)科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步。我國的機(jī)動車檢測行業(yè)作為一個傳統(tǒng)行業(yè),自上世紀(jì)60年代開始在我國起步,目前部分車檢環(huán)節(jié)仍存在“眼看、手摸、耳聽”的傳統(tǒng)檢測方式。以車身反光標(biāo)識檢驗環(huán)節(jié)為例,在檢測過程中仍普遍存在虛假檢測、流于形式等問題,給交通安全帶來巨大隱患。隨著人工智能在車檢領(lǐng)域應(yīng)用的推進(jìn),車檢行業(yè)中存在的各種“疑難雜癥”也將迎刃而解,有效避免了人為因素的影響,確保機(jī)動車安全技術(shù)檢驗工作科學(xué)、準(zhǔn)確、高效。
1車身反光標(biāo)識在貨車上的應(yīng)用及特點(diǎn)
近年來,我國也相繼出臺了一系列與車身反光標(biāo)識相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),其中在GB23254-2009《貨車 掛車車身反光標(biāo)識》[1]標(biāo)準(zhǔn)中對反光標(biāo)識提出了明確的各項技術(shù)要求,在GB 7258-2017《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》[2]中對實施粘貼反光標(biāo)識的各類車型進(jìn)行了詳細(xì)描述,在GB 38900-2020《機(jī)動車安全技術(shù)檢驗項目和方法》[3]中明確了反光標(biāo)識的檢測方法并要求采用專用儀器進(jìn)行檢測。這充分說明了我國對于交通安全尤其是夜間行車安全的重視,但是車身反光標(biāo)識在貨車車身上具有“數(shù)量多”“分布廣”的特點(diǎn),手持式檢測儀難以實現(xiàn)全面檢測,加之逆反射性能無法用肉眼識別,以致于假冒偽劣車身反光標(biāo)識產(chǎn)品長期大量充斥市場。
我國使用的車身反光標(biāo)識尺寸是30cm×5cm,紅白相間(反射器型通常為單片紅色或白色),每個顏色單元的尺寸為15cm×5cm,在貨車上的粘貼/安裝位置為車身側(cè)面及后面,粘貼方式存在連續(xù)和斷續(xù)兩種。[1]雖然產(chǎn)品的形狀相對簡單,但由于貨車類型眾多,車身形狀及特點(diǎn)各異(尤其車身尾部),加之粘貼方式采用人工粘貼,所以反光標(biāo)識在車身上的分布情況多種多樣。這給人工智能識別帶來了不小的挑戰(zhàn)。
2 人工智能對車身反光標(biāo)識的識別研究
人工智能和人類智能有類似之處。為某一領(lǐng)域開發(fā)的人工智能,初始階段就像剛出生的嬰兒,研究人員要一點(diǎn)一滴的教會人工智能去認(rèn)知某個事物/領(lǐng)域,因此“學(xué)習(xí)”是人工智能的核心,而人工智能學(xué)習(xí)所需要的“大腦”就是軟件工程師編寫的“源代碼”。源代碼的先進(jìn)程度直接決定了學(xué)習(xí)的效果。
通過對不同車型、不同部位及不同反光標(biāo)識的學(xué)習(xí)與識別,研究人員對源代碼進(jìn)行了反復(fù)的調(diào)試與修正,目前的源代碼已經(jīng)具備較好的學(xué)習(xí)能力,為后期開展大量深度學(xué)習(xí)奠定了堅實基礎(chǔ)。在人工智能的訓(xùn)練過程中,研究團(tuán)隊解決了諸多技術(shù)難題:
1. 反光標(biāo)識紅白兩色與車身顏色相似性辨別;
2.反光標(biāo)識紅白單元連續(xù)粘貼與斷開粘貼識別;
3. 依據(jù)破損程度,判斷反光標(biāo)識完整性;
4. 諸多干擾因素排除訓(xùn)練;
通過對車檢現(xiàn)場近千例典型照片的學(xué)習(xí)與驗證,從識別結(jié)果的照片中可以看出,所開發(fā)的源代碼已對反光標(biāo)識有了很好的識別效果,具有較強(qiáng)的舉一反三能力,抗干擾能力突出。
圖3中,我們在智能系統(tǒng)中輸入了反光性能標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)亮度作為參考,人工智能通過對RGB圖像及紅外遠(yuǎn)程逆反射性能圖像的分析,成功將“反光性能可疑”的反光標(biāo)識在圖中進(jìn)行了紅框標(biāo)注,對于性能良好的反光標(biāo)識進(jìn)行了綠框標(biāo)注。清晰指出了影響車輛視認(rèn)性的問題部位。人工智能識別反光標(biāo)識的技術(shù)突破,不僅大大提高了檢測的效率和準(zhǔn)確性,而且規(guī)避了人為因素所帶來的虛假檢測,有效保障了大型貨車的夜間視認(rèn)性。
3人工智能識別車身反光標(biāo)識技術(shù)拓展應(yīng)用價值分析
車身反光標(biāo)識是貨車必備粘貼產(chǎn)品,由于其應(yīng)用的獨(dú)特性,目前反光標(biāo)識都是采用人工粘貼/安裝。這就不可避免地致使每個貨車車身的反光標(biāo)識分布都或多或少地存在差異。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),反光標(biāo)識的粘貼需要體現(xiàn)車身輪廓,也就是說反光標(biāo)識的數(shù)量一定程度上反映了車廂的尺寸。這給“查驗貨車超限超載”提供了一條新途徑。
從目前的研究來看,通過深度學(xué)習(xí),該人工智能將具備強(qiáng)大的反光標(biāo)識識別能力,包括記憶車身上反光標(biāo)識的數(shù)量和位置,甚至紅白單元的分布特征等。人工智能可以將這些信息牢牢掌握并形成數(shù)據(jù)庫。如果貨廂一旦發(fā)生調(diào)換,這一切都難逃人工智能的“法眼”。
綜上所述,人工智能識別反光標(biāo)識技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,不僅可以有效打擊行業(yè)內(nèi)的假冒偽劣反光標(biāo)識產(chǎn)品,切實改善車輛夜間視認(rèn)性,而且依托該技術(shù)平臺,通過拓展應(yīng)用也為查驗超限超載這一交通頑疾提供了新的方法與手段。隨著人工智能技術(shù)與車檢行業(yè)的深度融合,相信人工智能一定可以更好地服務(wù)于我們的工作和生活,讓每一個家庭都能安全回家!
參考文獻(xiàn)
[1] 全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會. 貨車掛車車身反光標(biāo)識:GB 23254-2009[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.
[2]中華人民共和國公安部. 機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件:GB 7258-2017[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社2017.
[3] 中華人民共和國公安部.機(jī)動車安全技術(shù)檢驗項目和方法:GB 38900-2020[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2020.