[Машинное обучение, Искусственный интеллект, Транспорт] Детектирование состояния светофоров на железнодорожных переездах для фиксации нарушений ПДД

Автор Сообщение
news_bot ®

Стаж: 6 лет 7 месяцев
Сообщений: 27286

Создавать темы news_bot ® написал(а)
25-Авг-2020 23:31

Недавно столкнулись с любопытной, на вид простой, но неоднозначной, задачей детектирования состояний железнодорожных светофоров для фиксации нарушений ПДД. Проблема оказалась в том, что подключение к железнодорожной автоматике – это сложная процедура, требующая большого количества согласований, а прокладка соответствующих кабелей требует капитальных затрат. Альтернатива – детектировать состояние светофора с камеры видеонаблюдения и фиксировать факт нарушений ПДД по данным с камеры.
Предварительно поставив цель и согласовав план проведения испытаний программно-аппаратного комплекса детектирования нарушений ПДД на регулируемых железнодорожных переездах, в качестве объекта для тестирования мы выбрали Инженерный центр Октябрьской железной дороги. Там реализован полномасштабный макет железнодорожного переезда, на котором была установлена камера и комплекс для фиксации нарушений:

Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Процесс отладки и тестирования видеоаналитики при включенном на макете светофоре
Задачи:
  • детектирование состояния светофора на переезде в зоне видимости камеры
  • фиксация проездов ТС через переезд с распознаванием и записью номеров при красном сигнале светофора

Состав используемого аппаратно-программного комплекса:
  • IP-камера, 2 МП
  • Промышленный ПК Outdoor Box Micro, 2 Гб RAM, CPU Intel Atom x5, VPU Movidius
  • Коммутатор
  • ПО EDGE для детектирования и распознавания государственных регистрационных знаков транспортных средств

Алгоритм детектирования состояния светофора:
  • Получение RTSP-потока с камеры
  • Нарезка потока на фреймы
  • Кадрирование зоны детектирования состояния сигнальных ламп
  • Получение значения яркости для каждой ламны по N-фреймам/секундам
  • Бинаризация значений яркостей по порогу
  • Проверка на работу ламп в противофазе на всем анализируемом промежутке N-фреймов/секунд
  • Возврат состояния светофора с задержкой от реального времени в N-фреймов/секунд

До бинаризации проверка нахождения ламп в противофазе выглядит так:

После бинаризации:
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
Демонстрация работы детектора:
Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Детектирование состояния железнодорожного светофора при помощи объектной видеоаналитики
Проблемы, с которыми мы столкнулись при реализации:
  • Нельзя просто детектировать значение цвета или количество красного в зоне, так как в ночное время на камере включается ИК-подсветка, и изображение становится черно-белым.
  • Даже измеряя значение яркости, нельзя использовать данные только с одной лампы, так как мигание, например, сигналами аварийной остановки ТС или указателем поворота, будет фиксировать отражение в лампе и плавное изменение яркости в большую и меньшую сторону. Понятно, что можно привязываться к длине волны, но это не отменяет простой возможности удаленного воздействия на состояние светофора извне.
  • Иногда светофоры работают непредсказуемо и нужно минимизировать случайные выбросы после бинаризации, так, например, допустима ситуация, когда две лампы горят красным одновременно или значения яркостей меняются ступенчато с постоянным, но меньшим затуханием.


Ожидание и реальность в работе ж/д-светофора
Преимущества решения:
  • Отсутствие капитальных затрат и согласований на прокладку кабельных трасс
  • Отсутствие необходимости интеграции с железнодорожной автоматикой
  • Наличие возможности быстрого запуска на местах (монтаж камер, разметка зон, промышленная эксплуатация)
  • Наличие возможности постобработки данных по видеоархиву
  • Стабильность работы в разное время суток (при сравнении замеров по изменению яркостей за период и детектированию цвета)

===========
Источник:
habr.com
===========

Похожие новости: Теги для поиска: #_mashinnoe_obuchenie (Машинное обучение), #_iskusstvennyj_intellekt (Искусственный интеллект), #_transport (Транспорт), #_pdd (пдд), #_transport (транспорт), #_nejronnye_seti (нейронные сети), #_nejroseti (нейросети), #_detektor (детектор), #_klassifikator (классификатор), #_svetofor (светофор), #_pereezd (переезд), #_zheleznodorozhnyj_pereezd (железнодорожный переезд), #_videoanalitika (видеоаналитика), #_mashinnoe_obuchenie (
Машинное обучение
)
, #_iskusstvennyj_intellekt (
Искусственный интеллект
)
, #_transport (
Транспорт
)
Профиль  ЛС 
Показать сообщения:     

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 05-Окт 16:13
Часовой пояс: UTC + 5