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段愛國:創(chuàng)新應(yīng)用機(jī)器視覺 賦能智慧交管發(fā)展

發(fā)布時(shí)間:2020-11-30 13:47

          前言

          當(dāng)前,隨著科技不斷進(jìn)步,各類前沿技術(shù)紛紛融入到交管工作中,并取得了較大成就。但同時(shí),也普遍存在系統(tǒng)性不夠、智能化水平不足等問題。華為機(jī)器視覺總裁段愛國以“全息感知,數(shù)據(jù)智能,賦能交通智能體”為題,介紹如何全面深入、有效快速地將新技術(shù)應(yīng)用落地,以解決交管工作難點(diǎn)。

          未來智能世界的支柱之一:機(jī)器視覺

          智能世界有三項(xiàng)特征:萬物感知、萬物互聯(lián)和萬物智能,分別對應(yīng)的技術(shù)是機(jī)器視覺、5G和人工智能,即所謂“三駕馬車”。

          科技的發(fā)展階段主要是以無線技術(shù)發(fā)展作為代際劃分的依據(jù)。過去十年實(shí)際上是4G技術(shù)的十年,因?yàn)樵?G技術(shù)的引領(lǐng)下產(chǎn)生了智能手機(jī),進(jìn)而連接了人和人,推動了移動互聯(lián)網(wǎng)的“爆發(fā)”。未來十年將是5G技術(shù)的十年,在5G技術(shù)引領(lǐng)下產(chǎn)生的就是機(jī)器視覺,將推動行業(yè)數(shù)字化的“爆發(fā)”。

          何謂機(jī)器視覺?機(jī)器視覺指的是給機(jī)器以人一樣的眼睛感官,不僅能夠看見,還能思考,同時(shí)驅(qū)動人類的肢體進(jìn)行反應(yīng)和執(zhí)行閉環(huán)。機(jī)器視覺是物理世界到數(shù)字世界感知的入口,能夠進(jìn)行物和物的連接。

           那么,機(jī)器視覺和智慧交管之間有何關(guān)系呢?其實(shí),交管行業(yè)的數(shù)字化、智慧化離不開機(jī)器視覺,需要機(jī)器視覺為其賦能。

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圖1:未來智能世界圖景預(yù)測

          機(jī)器視覺賦能交管

          助力解決“十大挑戰(zhàn)”

          在交管領(lǐng)域,機(jī)器視覺目前主要聚焦于幫助交管部門解決“十大挑戰(zhàn)”?!笆筇魬?zhàn)”分為三類:一是前端感知和檢測領(lǐng)域的四大挑戰(zhàn),二是攝像機(jī)和邊緣設(shè)備建設(shè)施工的三大挑戰(zhàn),三是面向數(shù)據(jù)賦能和數(shù)據(jù)應(yīng)用的三大挑戰(zhàn)。

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圖2:“十大挑戰(zhàn)”


          01  解決挑戰(zhàn)一:設(shè)備種類多

          傳統(tǒng)的城市路口往往是一套設(shè)備只能解決一個(gè)問題,導(dǎo)致路口設(shè)備眾多,形成麻雀桿。引入機(jī)器視覺的操作系統(tǒng)和龐大算法后,可以使攝像頭變得十分智能,能夠集交通違法檢測、交通事件檢測、交通流量檢測、交通態(tài)勢檢測等多項(xiàng)功能于一體,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

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圖3:能夠一機(jī)多用的攝像機(jī)

          02  解決挑戰(zhàn)二:光污染,隱患大

          傳統(tǒng)的爆閃燈往往功率較大、不夠環(huán)保,導(dǎo)致光污染,其替代品外部紅光燈則拍攝失真、成像不準(zhǔn)確。機(jī)器視覺能夠有效解決此類問題,具體而言,是通過“算力換圖像”,即在攝像頭上安裝多個(gè)算力強(qiáng)大的芯片,利用AI來進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)光、圖象增強(qiáng)和圖象降噪,同時(shí)消除了光污染。

          03  解決挑戰(zhàn)三:全局和細(xì)節(jié)不兼顧

          傳統(tǒng)的槍球一體機(jī)存在全局視角固定、雙鏡有限協(xié)同的缺陷,不能兼顧全局和細(xì)節(jié)。為解決此問題,引入機(jī)器視覺,研發(fā)了“二郎神”AI雙模智能球機(jī),其內(nèi)部裝了手機(jī)攝像頭,并加裝了大光圈鏡頭,既做到了成本低,又保持了全景可視化。

          04  解決挑戰(zhàn)四:非機(jī)動車管理難

          如何更有效、更低成本地進(jìn)行電動自行車、行人違法監(jiān)管?可以在前端攝像和后端視頻分析之間加裝芯片,利用芯片強(qiáng)大的運(yùn)算能力進(jìn)行圖片解析,既提高了分析效率,又能夠降低成本。

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圖4:有效管理非機(jī)動車的攝像頭

          05  解決挑戰(zhàn)五:破路施工,審批難

          很多城市的老城區(qū)電警、卡口覆蓋率低,這是因?yàn)榈叵鹿芫W(wǎng)多、審批協(xié)調(diào)難度大、破路施工對交通影響大。為解決此問題,可以安裝多個(gè)無網(wǎng)電警組網(wǎng),即在一個(gè)路口裝4到8個(gè)電警,并設(shè)置其中一個(gè)為提供無線網(wǎng)絡(luò)的母機(jī),其他電警內(nèi)部自行組網(wǎng),無需施工、破路。同時(shí),在電警中加入智能芯片,實(shí)現(xiàn)2公里內(nèi)自動對焦和回傳、路口全覆蓋。

          06  解決挑戰(zhàn)六:警衛(wèi)安保,應(yīng)急、補(bǔ)點(diǎn)難

           傳統(tǒng)的4G攝像頭主要為傳輸圖片服務(wù),因此在傳輸視頻時(shí)經(jīng)常面臨卡頓的情形,難以滿足警衛(wèi)安保等特殊場合的需求。通過大量布設(shè)新型5G攝像頭,可以流暢傳輸視頻,有效應(yīng)對多種場景。

           07  解決挑戰(zhàn)七:布網(wǎng)、取電難

          可通過設(shè)置專為無電、無網(wǎng)場景設(shè)計(jì)的生態(tài)型攝像機(jī)來解決布網(wǎng)、取電難的問題,其應(yīng)用單晶硅光伏板、超級刀片鋰電等吸收太陽能發(fā)電、儲能;應(yīng)用VideoX技術(shù)進(jìn)行鏈型組網(wǎng)、星型組網(wǎng),即便無網(wǎng)無電,也能在一定范圍內(nèi)全覆蓋。

          08  解決挑戰(zhàn)八:單維數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,路口管理不精細(xì)

          單向視頻易被大型車輛遮擋,夜間、雨雪霧霾天氣感知效果差;環(huán)形線圈易損壞,數(shù)據(jù)有效性差;浮動車數(shù)據(jù)抽樣率不足,參數(shù)不準(zhǔn);單雷達(dá)對低速目標(biāo)感知差,軌跡有斷點(diǎn),重復(fù)計(jì)數(shù),數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。為解決上述問題,可以利用邊緣計(jì)算、攝像頭和雷達(dá)來構(gòu)建全息路口,打通視頻和信控的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)事件、事故自動感知、輔助定責(zé),信號控制優(yōu)化,交通隱患識別和交通組織優(yōu)化等功能。

          09  解決挑戰(zhàn)九:路段點(diǎn)位少,違法多,監(jiān)管弱

          可以設(shè)置多算法倉,容納并綜合運(yùn)多家算法對天網(wǎng)、雪亮路段視頻和電警、卡口設(shè)備視頻進(jìn)行復(fù)用,為交通管理智能化服務(wù)。

          10  解決挑戰(zhàn)十:人車數(shù)據(jù)不關(guān)聯(lián),執(zhí)法取證難

          可從算法層面進(jìn)行創(chuàng)新,把駕駛?cè)诵畔ⅰ④嚺菩畔?、車輛屬性等通過人車算法加以關(guān)聯(lián),有利于提高假套查處、交通逃逸追查、車輛軌跡還原與特征識別等效率。

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