(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211089144.X
(22)申请日 2022.09.07
(71)申请人 山东金宇信息科技 集团有限公司
地址 250101 山东省济南市高新区天辰大
街1188号
(72)发明人 李玉宝 李硕 孙晓英 常晓杰
(74)专利代理 机构 济南千慧专利事务所(普通
合伙企业) 37232
专利代理师 史传英
(51)Int.Cl.
G06V 20/56(2022.01)
G06V 10/26(2022.01)
G06V 10/764(2022.01)
G06V 10/774(2022.01)
G06V 10/82(2022.01)G06N 3/04(2006.01)
G06N 3/08(2006.01)
G01N 33/42(2006.01)
G08G 1/01(2006.01)
(54)发明名称
一种隧道出入口的路面状态检测方法、 设备
及介质
(57)摘要
本申请公开了一种隧道出入口的路面状态
检测方法、 设备及介质, 属于交通控制技术领域,
用于解决隧道出入口的路面状态检测准确率低
的问题, 方法包括: 对隧道出入口中目标区域的
状态信息进行分析, 确定目标区域的第一路面行
驶危险系数; 若第一路面行驶危险系数高于预设
阈值, 则联动目标区域的监拍设备; 控制监拍 设
备拍摄目标区域的第一路面图像, 并在历史路面
图像序列中, 获取距离当前时间最近的第二路面
图像; 根据第二路面图像、 第二路面图像的拍摄
时间、 以及第一路面图像, 确定目标区域对应的
路面行驶危险变化等级; 根据路面行驶危险变化
等级, 对第一路面行驶危险系数进行补偿, 得到
目标区域的第二路面行驶危险系数, 提高路面状
态检测准确率。
权利要求书3页 说明书9页 附图2页
CN 115187949 A
2022.10.14
CN 115187949 A
1.一种隧道出入口 的路面状态检测方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
在预设周期内, 获取在隧道出入口中目标区域的状态信 息; 其中, 所述状态信 息包括路
面温湿度、 环境温湿度、 能见度、 车流 量;
通过对所述状态信息进行分析, 确定所述目标区域的第一路面行驶 危险系数;
若所述第一路面行驶 危险系数高于预设阈值, 则联动所述目标区域的监拍设备;
控制所述监拍设备拍摄所述目标区域的第一路面图像, 并在历史路面图像序列中, 获
取距离当前时间最近的第二路面图像; 其中, 所述历史路面图像序列中包括所述 目标区域
的多帧第二路面图像;
根据所述第二路面图像、 所述第 二路面图像的拍摄时间、 以及所述第 一路面图像, 确定
所述目标区域对应的路面行驶 危险变化 等级;
根据所述路面行驶危险变化等级, 对所述第一路面行驶危险系数进行补偿, 得到所述
目标区域的第二路面行驶危险系数; 其中, 所述补偿的程度与所述路面状态危险变化等级、
所述拍摄时间呈正相关;
根据所述第二路面行驶危险系数, 确定所述目标区域的路面行驶危险等级, 以对所述
路面状态进行检测。
2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述第二路面图像、 所述第二路
面图像的拍摄时间、 以及所述第一路面图像, 确定所述 目标区域对应的路面行驶危险变化
等级, 具体包括:
确定在所述第一路面图像中, 已划分的所述目标区域的多个第一路面子区域;
根据预先构建的路面状态识别模型, 识别各所述第一路面子区域, 以确定具有积雪区
域和/或结冰区域的预选路面子区域;
通过预先构建的全分辨率残差网络对所述预选路面子区域进行分割, 得到所述预选路
面子区域的积雪区域和/或结冰区域;
在所述第二路面图像中, 选取所述预选路面子区域对应的第二路面子区域, 并获取所
述第二路面子区域;
将所述第二路面子区域与 所述预选路面子区域进行对比, 确定所述第 二路面子区域与
所述预选路面子区域之间的第一路面状态变化 率;
根据所述目标区域的多个所述第 一路面状态变化率的均值, 确定所述目标区域的第 二
路面状态变化 率;
根据所述第 二路面状态变化率与 所述第二路面图像的拍摄时间, 确定所述目标区域的
路面行驶 危险变化 等级。
3.根据权利要求2所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述第 二路面状态变化率与 所述
第二路面图像的拍摄时间, 确定所述目标区域的路面行驶 危险变化 等级, 具体包括:
若所述第二路面图像的拍摄时间与所述第一路面图像的拍摄时间之间的时间差值小
于预设阈值, 则获取所述隧道出入口在所述第二路面图像的拍摄时间与所述第一路面图像
的拍摄时间之间的气象信息;
根据所述气象信息, 确定所述目标区域的路面状态变化趋势;
根据所述第 二路面状态变化率与 所述路面状态变化趋势, 确定所述目标区域的路面行
驶危险变化 等级。权 利 要 求 书 1/3 页
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CN 115187949 A
24.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述第 二路面状态变化率与 所述
路面状态变化趋势, 确定所述目标区域的路面行驶 危险变化 等级, 具体包括:
若所述第二路面状态变化率低于预设变化阈值, 则判断所述路面状态变化趋势是否为
积雪厚度递增或结冰厚度递增;
若是, 则确定所述目标区域的路面行驶 危险变化 等级为高等级;
若否, 则确定所述目标区域的路面行驶 危险变化 等级为低等级。
5.根据权利要求4所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述路面行驶危险变化等级, 对
所述第一路面行驶危险系 数进行补偿, 得到所述 目标区域的第二路面行驶危险系 数, 具体
包括:
若所述路面行驶危险变化等级为高等级, 则在预先构建映射表中, 检索所述高等级对
应的补偿系数; 所述补偿系数 大于1;
根据所述补偿系数, 对所述第一路面行驶危险系数进行补偿, 得到所述目标区域的第
二路面行驶 危险系数。
6.根据权利要求2所述的方法, 其特征在于, 所述根据预先构建的路面状态识别模型,
识别各所述路面子区域之前, 所述方法还 包括:
通过迁移学习方法将基于 ImageNet 数据集训练的 Inception V3 网络的权重参数
作为新建识别网络的初始权 重;
将所述Inception V3网络在 ImageNet 数据集上学习到的特征提取层迁移到所述新
建识别网络, 以提取样本路面数据集的不同状态路面的颜色、 纹 理和边缘特征;
连接所述新建识别网络的全连接层与分类器, 以建立基于迁移学习的路面状态识别模
型;
通过在样本路面数据集上对所述进行训练, 使顶层网络适用于干燥、 潮湿、 积水、 积雪
以及结冰的状态路面识别任务, 以构建路面状态 识别模型。
7.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述通过对所述状态信息进行分析, 确定
所述目标区域的第一路面行驶 危险系数, 具体包括:
通过多元逻辑回归分析, 建立以样本状态信息为自变量, 以样本路面行驶危险系数为
因变量, 建立多元逻辑回归路面行驶危险预测模型; 其中, 所述状态信息与所述第一路面行
驶危险系数为非线性关系;
将所述状态信 息代入所述多元逻辑 回归路面行驶危险预测模型, 确定目标区域的第 一
路面行驶 危险系数。
8.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 当获取在隧道出入口中目标区域的所述路
面温湿度时, 具体包括:
通过设置在所述目标区域的不同路面位置的温湿度传感器, 获取各路面位置的路面温
湿度;
通过预设修正表达式, 对所述各路面位置的路面温湿度进行修正, 得到所述各路面位
置的修正路面温湿度;
对所述各路面位置的修正路面温湿度进行拟合处理, 确定所述目标区域的路面温湿
度。
9.一种隧道出入口 的路面状态检测设备, 其特 征在于, 包括:权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种隧道出入口的路面状态检测方法、设备及介质
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