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专利号: 2021111602442
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交通信号灯倒计时识别系统的构建方法,其特征在于:包含以下步骤:S1:制作交通信号灯数据集:收集交通信号灯图片,对图片进行分类并制作成VOC 2007格式的数据集;

S2:端到端交通信号灯倒计时识别模型的特征提取网络:选用ResNet50vd作为特征提取的主干网络,并构建Inception‑CSP模块,将网络stage4的3×3标准卷积替换为3×3可变形卷积DCN;再使用矩阵非极大值抑制法去除重叠框,使用逻辑回归作为交通信号灯倒计时分类器;

S3:构建一种基于注意力的多尺度融合模块AMF,实现多尺度特征的融合;

S4:完成网络搭建,并对训练数据集和标签进行预处理,然后作为输入训练端到端交通信号灯倒计时识别模型。

2.根据权利要求1所述的交通信号灯倒计时识别系统的构建方法,其特征在于:所述S1中交通信号灯图片收集数量为8000,并且分类过程中,对图片进行尺寸归一化、随机饱和度调整、随机对比度调整、随机亮度调整及Mosaic数据增强的处理。

3.根据权利要求1所述的交通信号灯倒计时识别系统的构建方法,其特征在于:所述S3中:通过采用Feature1和Feature2不同权重w1,w2方式得到最终输出特征,并将CSPNet加入PANet中。

4.根据权利要求1所述的交通信号灯倒计时识别系统的构建方法,其特征在于:所述S4的具体步骤为:

S4.1:计算损失函数,所述损失函数为三个损失函数加权得到,所述三个损失函数为分别为类别损失Lossclass、置信度损失Lossconf、坐标偏差损失Losscoord,其中,Lossclass使用二值交叉熵Loss,Lossconf使用二值交叉熵的Lossconf_obj和Lossconf_noobj,Losscoord使用CIOULoss,权重比例为1∶1∶2,具体的公式为:Loss=0.25×Lossclass+0.25×Lossconf+0.5×Losscoord;

S4.2:选择余弦学习率以及指数移动平均(EMA);

S4.3:通过K‑means算法重新确定先验框。

5.根据权利要求4所述的交通信号灯倒计时识别系统的构建方法,其特征在于:所述S4.2中的余弦学习率与模型的训练轮数(epochs)的关系如下公式所示:上述公式中,begin_rate为初始学习率,epoch为当前轮数;

所述指数移动平均EMA的计算公式为:Wt=α×Wt‑1+(1‑α)×W(t≥1)上述公式中,α为衰减系数,Wt为指数移动平均值,初始值为0。

6.根据权利要求4所述的交通信号灯倒计时识别系统的构建方法,其特征在于:所述S4.3中计算的距离函数为:

d(box,centroid)=1‑IOU(box,centroid)上述公式中,centroid聚类中心的矩形框,box表示标注矩形框,IOU表示box与centroid的交并比。

7.一种交通信号灯倒计时识别系统,其特征在于:使用权利要求1‑6任意一项所述的交通信号灯倒计时识别系统的构建方法构建形成。

8.一种交通信号灯倒计时识别系统的应用方法,其特征在于:使用权利要求7所述的交通信号灯倒计时识别系统,交通信号灯倒计时识别系统部署到移动端设备中,以完成实际场景中的交通信号灯倒计时的识别。