CN113570597A - 基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定方法及系统,该方法包括:泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相,根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度;基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度;基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。本发明根据每个像素点的脏污程度和分布集中程度判定泥头车车厢的整体脏污程度,综合考虑了车厢脏污程度的影响因素并对其进行量化,提高车厢整体脏污程度判断的合理性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能领域,具体为一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定方法及系统。
背景技术
现阶段检测车辆脏污程度的方法有光反射法、图像减除结合轮廓分析等方法,其中,光反射法受外界光照的影响较大,且需要配置除相机之外的光源设备和接收设备,成本较高;而图像减除结合轮廓分析的方法需要获得与待检测车辆型号一致的干净车辆图像,对车辆的型号和方案的实施限制均较大。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定方法,该方法包括:
泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相,根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度;
基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度;
基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。
进一步地,所述泥土颜色色相的占比的获取方法为:
进一步地,所述脏污像素点的分布集中程度的获取方法为:分别对不同脏污程度的脏污像素点进行提取,得到每种脏污程度下的像素分布图;
根据像素分布图中脏污像素点的分布情况进行脏污子区域划分,根据脏污像素点的脏污程度和所属脏污子区域的大小获取脏污像素点的分布集中程度。
进一步地,每个脏污像素点对应的脏污程度和分布集中程度相乘后再求和得到泥头车车厢脏污程度。
本发明还提出一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定系统,该系统包括:
第一模块,用于根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度;其中,泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相;
第二模块,用于基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度;
第三模块,用于基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。
进一步地,所述泥土颜色色相的占比的获取步骤为:
进一步地,所述脏污像素点的分布集中程度的获取步骤为:分别对不同脏污程度的脏污像素点进行提取,得到每种脏污程度下的像素分布图;
根据像素分布图中脏污像素点的分布情况进行脏污子区域划分,根据脏污像素点的脏污程度和所属脏污子区域的大小获取脏污像素点的分布集中程度。
进一步地,每个脏污像素点对应的脏污程度和分布集中程度相乘后再求和得到泥头车车厢脏污程度。
本发明的有益效果在于:
1.车厢颜色和泥土颜色混合在一起呈现出脏污车厢效果,因此,本发明中基于脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度,去除了车厢颜色的影响,可以得到精确的像素点的脏污程度。
2.任意颜色的车辆都可基于本发明构造相应的渐变色相卡,进而获取每个脏污像素点的脏污程度,因此,本发明泛化能力高;此外,本发明只需基于普通相机进行图像采集即可获取车厢的整体脏污程度,成本低且实施限制性少,实用性强。
3.本发明根据每个像素点的脏污程度和分布集中程度判定泥头车车厢的整体脏污程度,综合考虑了车厢脏污程度的影响因素并对其进行量化,提高车厢整体脏污程度判断的合理性和准确性。
附图说明
图1为本发明方法实施流程图。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更好的理解本发明,下面结合实施例对本发明进行详细描述。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例一:
该实施例提供了一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定方法,该方法实施流程如图1所示,具体地,该方法包括:
步骤S1,泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相,根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度。
1)提取脏污像素点:
获取泥头车车厢图像,为了减少图像采集过程中由视角和采集方式带来的干扰,提高判断的准确性,本发明借鉴线扫描的方法,对泥头车车厢侧面的正视图像进行处理,具体地,对采集到的图像进行像素选取和图像拼接,获得车厢侧面的完整正视图像,主要过程为:本发明在泥头车进入自动洗车间之前经过的道路两侧安置一个相机来采集车厢图像,根据车辆的行驶速度和相机的采样频率,调节在每帧图像中选取的像素的列数,使得对车厢图像的像素选取是连续不间断的,且信息不出现重复堆叠,再逐列拼接像素信息,得到完整的车厢图像。
实施例中根据像素点的颜色可将其分为两类,一类是车厢、车厢上的反光条、标语等属于车辆本身的颜色且没有脏污泥土的车厢像素点;一类是车厢上有不同程度脏污泥土的脏污像素点。优选地,实施例中采用DNN网络对像素点颜色进行分类,即提取脏污像素点,DNN网络为Encoder-Decoder的结构,其具体的训练过程为:采集的车厢侧面的正视图像构成数据集;标签为2类,无脏污的车厢像素点和有脏污的车厢像素点,该方式为像素级分类,即给车厢图像中的所有像素标注上对应标签,标注无脏污的车厢像素点值为0,标注有脏污的车厢像素点值为1;采用交叉熵损失函数。
需要说明,为了减少其他颜色的干扰,提高本发明的准确度,实施例中将车辆像素点中与车厢颜色不同的反光条、标语等干扰颜色替换为车厢本身的颜色。
2)获取脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比:
a)脏污像素点的色相中车厢颜色色相、泥土颜色色相的占比分别为、,改变、的值,获取渐变色相卡,所述渐变色相卡中每个位置对应一组占比值,和的取值范围为[0,1];所述渐变色相卡可以为色相圆、色相环、色相带,优选地,实施例中以色相圆为例,说明色相圆的获取方法:
和的起始值分别为0和1,即只包含车厢颜色色相H1,不包含泥土颜色即土黄色的色相H2;改变和的值,即脏污像素点的色相中同时包括车厢颜色色相和泥土颜色色相,具体地,按照顺时针方向逐渐增大,减小,且始终保持,得到色相渐变的渐变色相圆,具体地,和的取值与顺时针角度有关,即,。
b)寻找脏污像素点色相在渐变色相卡中所处位置,该位置对应的值为脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比;具体地,对于所提取的每个脏污像素点,可根据其色相找到其在渐变色相圆中的对应位置,该位置对应的和值为脏污像素点色相中车厢颜色色相和泥土颜色色相的占比。
步骤S2,基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度。
脏污像素点的分布集中程度的获取方法具体为:分别对不同脏污程度的脏污像素点进行提取,得到每种脏污程度下的像素分布图;根据像素分布图中脏污像素点的分布情况进行脏污子区域划分,根据脏污像素点的脏污程度和所属脏污子区域的大小获取脏污像素点的分布集中程度。
实施例中每种脏污程度下的像素分布图的获取方法为:
将的所有脏污像素点看作一类,脏污等级为1,将原始车厢图像中不属于该等级的像素点值设置为0得到像素分布图;将的所有脏污像素点看作一类,脏污等级为2,将原始车厢图像中不属于该等级的像素点值设置为0得到像素分布图;以此类推,得到十张像素分布图。
在像素分布图中,分别以每个脏污像素点为预设大小窗口的中心点,优选地,窗口大小为3*3,获取窗口中脏污像素点的数量,脏污像素点数量最多的窗口为原始窗口,若得到的脏污像素点数量最多的窗口有多个,则每个脏污像素点数量最多的窗口为预选窗口,获取预选窗口中心点与其他窗口中心点间的距离之和,距离之和最小的预选窗口为最终确定的原始窗口。
以原始窗口为中心窗口,找到中心窗口的四邻域窗口,获取每个邻域窗口中脏污像素点的个数,若,则以的邻域窗口作为新的中心窗口,重新获取新的中心窗口的四邻域窗口,若邻域窗口中脏污像素点的个数,则以的邻域窗口作为新的中心窗口,重复上述步骤,直至新的中心窗口的所有邻域窗口中脏污像素点的个数均小于等于5;至此,得到的所有的窗口及原始窗口构成一个脏污子区域。
在像素分布图中剔除获得的所有脏污子区域中包括的脏污像素点后,重新确定原始窗口,按照上述步骤获取新的脏污子区域;若原始窗口的四邻域窗口中脏污像素点的数量均小于等于5,则原始窗口对应的区域为一个脏污子区域。
实施例中,根据脏污像素点的脏污程度和所属脏污子区域的大小获取脏污像素点的分布集中程度,具体为:
对于每个脏污像素点,基于该脏污像素点对应的脏污程度,获取该脏污像素点对应的像素分布图,以及像素分布图中包括该脏污像素点的脏污子区域的大小,优选地,以脏污子区域中窗口的个数表征脏污子区域的大小,则为该脏污像素点的分布集中程度。
步骤S3,基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。
对进行归一化处理,得到,具体地,每个脏污像素点对应的脏污程度和分布集中程度相乘后再求和得到泥头车车厢的整体脏污程度:,为泥头车车厢的整体脏污程度,、分别为车厢图像中第个脏污像素点的脏污程度、分布集中程度,为车厢图像中脏污像素点的总个数,为车厢图像中像素点的总个数。
步骤S4,根据泥头车车厢的整体脏污程度确定清洗强度。
对于一个自动洗车间,其最大出水量和最大水枪压力是不变的,因此将其作为清洗强度的调整基础。车厢的整体脏污程度的取值范围为(0,1),值越大,车厢的整体脏污程度越高,所需对应的总水量和水枪压力越大,具体地,对泥头车车厢进行清洗时的总水量为,水枪压力为,实现根据泥头车车厢的整体脏污程度对其进行适宜强度的清洗。
实施例二:
基于与上述方法实施例相同的发明构思,该实施例提供了一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定系统,具体地,该系统包括:
第一模块,用于根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度;其中,泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相;
第二模块,用于基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度;
第三模块,用于基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。
关于系统实施例,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可;以上所述旨在让本领域技术人员更好的理解本发明,并不用于限制本发明,凡是在本发明精神和原则之内做出的修改与变动皆在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定方法,其特征在于,该方法包括:
泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相,根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度;其中,所述泥土颜色色相的占比的获取方法为:
脏污像素点的色相中车厢颜色色相、泥土颜色色相的占比分别为α、β,改变α、β的值,获取渐变色相卡,所述渐变色相卡中每个位置对应一组占比值(α,β);
寻找脏污像素点色相在渐变色相卡中所处位置,该位置对应的β值为脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比;
基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度;
基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述脏污像素点的分布集中程度的获取方法为:分别对不同脏污程度的脏污像素点进行提取,得到每种脏污程度下的像素分布图;
根据像素分布图中脏污像素点的分布情况进行脏污子区域划分,根据脏污像素点的脏污程度和所属脏污子区域的大小获取脏污像素点的分布集中程度。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,每个脏污像素点对应的脏污程度和分布集中程度相乘后再求和得到泥头车车厢脏污程度。
5.一种基于人工智能的泥头车车厢脏污程度的判定系统,其特征在于,该系统包括:
第一模块,用于根据脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比获取脏污像素点的脏污程度;其中,泥头车车厢颜色色相和泥土颜色色相构成车厢图像中脏污像素点的色相;其中,所述泥土颜色色相的占比的获取具体为:
脏污像素点的色相中车厢颜色色相、泥土颜色色相的占比分别为α、β,改变α、β的值,获取渐变色相卡,所述渐变色相卡中每个位置对应一组占比值(α,β);
寻找脏污像素点色相在渐变色相卡中所处位置,该位置对应的β值为脏污像素点的色相中泥土颜色色相的占比;
第二模块,用于基于每个脏污像素点周围与其脏污程度相同的像素点的分布情况获取脏污像素点的分布集中程度;
第三模块,用于基于车厢图像中每个脏污像素点的脏污程度和分布集中程度,判定泥头车车厢的整体脏污程度。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述脏污像素点的分布集中程度的获取步骤为:分别对不同脏污程度的脏污像素点进行提取,得到每种脏污程度下的像素分布图;
根据像素分布图中脏污像素点的分布情况进行脏污子区域划分,根据脏污像素点的脏污程度和所属脏污子区域的大小获取脏污像素点的分布集中程度。
如权利要求7所述的系统,其特征在于,每个脏污像素点对应的脏污程度和分布集中程度相乘后再求和得到泥头车车厢脏污程度。
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