前言:当前,随着科技不断进步,各类前沿技术纷纷融入到交管工作中,并取得了较大成就。但同时,也普遍存在系统性不够、智能化水平不足等问题。华为机器视觉总裁段爱国以“全息感知,数据智能,赋能交通智能体”为题,介绍如何全面深入、有效快速地将新技术应用落地,以解决交管工作难点。
未来智能世界的支柱之一:机器视觉
智能世界有三项特征:万物感知、万物互联和万物智能,分别对应的技术是机器视觉、5G和人工智能,即所谓“三驾马车”。
科技的发展阶段主要是以无线技术发展作为代际划分的依据。过去十年实际上是4G技术的十年,因为在4G技术的引领下产生了智能手机,进而连接了人和人,推动了移动互联网的“爆发”。未来十年将是5G技术的十年,在5G技术引领下产生的就是机器视觉,将推动行业数字化的“爆发”。
何谓机器视觉?机器视觉指的是给机器以人一样的眼睛感官,不仅能够看见,还能思考,同时驱动人类的肢体进行反应和执行闭环。机器视觉是物理世界到数字世界感知的入口,能够进行物和物的连接。
那么,机器视觉和智慧交管之间有何关系呢?其实,交管行业的数字化、智慧化离不开机器视觉,需要机器视觉为其赋能。
图1:未来智能世界图景预测
机器视觉赋能交管
助力解决“十大挑战”
在交管领域,机器视觉目前主要聚焦于帮助交管部门解决“十大挑战”。“十大挑战”分为三类:一是前端感知和检测领域的四大挑战,二是摄像机和边缘设备建设施工的三大挑战,三是面向数据赋能和数据应用的三大挑战。
图2:“十大挑战”
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解决挑战一:设备种类多
传统的城市路口往往是一套设备只能解决一个问题,导致路口设备众多,形成麻雀杆。引入机器视觉的操作系统和庞大算法后,可以使摄像头变得十分智能,能够集交通违法检测、交通事件检测、交通流量检测、交通态势检测等多项功能于一体,实现一机多用。
图3:能够一机多用的摄像机
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解决挑战二:光污染,隐患大
传统的爆闪灯往往功率较大、不够环保,导致光污染,其替代品外部红光灯则拍摄失真、成像不准确。机器视觉能够有效解决此类问题,具体而言,是通过“算力换图像”,即在摄像头上安装多个算力强大的芯片,利用AI来进行精准补光、图象增强和图象降噪,同时消除了光污染。
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解决挑战三:全局和细节不兼顾
传统的枪球一体机存在全局视角固定、双镜有限协同的缺陷,不能兼顾全局和细节。为解决此问题,引入机器视觉,研发了“二郎神”AI双模智能球机,其内部装了手机摄像头,并加装了大光圈镜头,既做到了成本低,又保持了全景可视化。
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解决挑战四:非机动车管理难
如何更有效、更低成本地进行电动自行车、行人违法监管?可以在前端摄像和后端视频分析之间加装芯片,利用芯片强大的运算能力进行图片解析,既提高了分析效率,又能够降低成本。
图4:有效管理非机动车的摄像头
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解决挑战五:破路施工,审批难
很多城市的老城区电警、卡口覆盖率低,这是因为地下管网多、审批协调难度大、破路施工对交通影响大。为解决此问题,可以安装多个无网电警组网,即在一个路口装4到8个电警,并设置其中一个为提供无线网络的母机,其他电警内部自行组网,无需施工、破路。同时,在电警中加入智能芯片,实现2公里内自动对焦和回传、路口全覆盖。
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解决挑战六:警卫安保,应急、补点难
传统的4G摄像头主要为传输图片服务,因此在传输视频时经常面临卡顿的情形,难以满足警卫安保等特殊场合的需求。通过大量布设新型5G摄像头,可以流畅传输视频,有效应对多种场景。
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解决挑战七:布网、取电难
可通过设置专为无电、无网场景设计的生态型摄像机来解决布网、取电难的问题,其应用单晶硅光伏板、超级刀片锂电等吸收太阳能发电、储能;应用VideoX技术进行链型组网、星型组网,即便无网无电,也能在一定范围内全覆盖。
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解决挑战八:单维数据不准确,路口管理不精细
单向视频易被大型车辆遮挡,夜间、雨雪雾霾天气感知效果差;环形线圈易损坏,数据有效性差;浮动车数据抽样率不足,参数不准;单雷达对低速目标感知差,轨迹有断点,重复计数,数据不准。为解决上述问题,可以利用边缘计算、摄像头和雷达来构建全息路口,打通视频和信控的数据,实现事件、事故自动感知、辅助定责,信号控制优化,交通隐患识别和交通组织优化等功能。
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解决挑战九:路段点位少,违法多,监管弱
可以设置多算法仓,容纳并综合运多家算法对天网、雪亮路段视频和电警、卡口设备视频进行复用,为交通管理智能化服务。
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解决挑战十:人车数据不关联,执法取证难
可从算法层面进行创新,把驾驶人信息、车牌信息、车辆属性等通过人车算法加以关联,有利于提高假套查处、交通逃逸追查、车辆轨迹还原与特征识别等效率。