基于AR+AI技术的高速公路智能巡检系统及其方法与流程

本技术涉及智能交通，尤其涉及一种基于ar+ai技术的高速公路智能巡检系统及其方法。

背景技术：

1、随着智能交通系统的不断演进，高速公路的监控和管理变得愈发关键。为了保障公路交通的安全性、提升运行效率以及增强用户的舒适度，对高速公路上的人、车、物体及其行为的实时监控和分析变得至关重要。然而，传统的公路巡检方式主要依赖于人工或车载巡检，这不仅效率低下、成本高昂，而且覆盖范围有限。人工巡检受限于巡检人员的数量和能力，难以进行全面实时的监控；而车载巡检虽能提高效率，但仍受车辆运行成本和巡检频次的制约。更为关键的是，传统巡检方式往往难以准确识别和分析公路设施的问题，这可能导致维护不及时和资源浪费。

2、ar技术能够将虚拟信息叠加到现实世界中，使得巡检人员能够更直观地了解公路状况；而ai技术则能够通过对大量数据的分析，帮助巡检人员快速准确地发现问题。

3、因此，如何利用现有的高速公路沿线摄像机并使用ar+ai技术结合的方式实现对公路状况的精准巡检，从而降低管理成本与提高巡检的准确性和效率成为待解决的问题。

技术实现思路

1、在本技术实施例中，通过提供一种基于ar+ai技术的高速公路智能巡检系统及其方法，解决了如何利用现有的高速公路沿线摄像机并使用ar+ai技术结合的方式实现对公路状况的精准巡检，从而降低管理成本与提高巡检的准确性和效率的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于ar+ai技术的高速公路智能巡检系统，包括基础设施层、服务层和应用层；所述基础设施层被配置为通过接入前端设备获取视频流分析数据和物联感知数据，实现对交通状况的全方位监控和感知，并完成数据的接入与采集；其中，所述前端设备包括摄像机和传感器；所述服务层被配置为提供用户管理、图像管理、视频标签配置及一机一档服务，支持第三方系统对接，确保高效的用户认证、权限管理、视频预览与回溯，设备监测，标签自定义与关联，以及设备数据档案的建立与分析；所述应用层被配置为集成应用管理、数据管理、视频地图与增强现实技术应用、高低联动监控、路产运维巡检、告警联动预案及态势分析功能，实现前端设备的高效接入与管理、数据的备份与访问、视频标签的灵活显示与检索，以及自动巡检与告警处置。

3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述基础设施层中的操作系统负责管理和调度硬件和软件资源，中间件连接操作系统和应用程序，计算机资源池、存储资源池和网络资源池提供计算和存储能力，以及数据传输能力。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述服务层包括用户管理授权模块、图像管理服务模块、视频标签服务模块、一机一档服务模块和对接管理授权模块；所述用户管理授权模块用于负责用户注册、身份认证、权限管理和访问控制功能；所述图像管理服务模块用于提供对一机三屏中地图屏的视频图像的接入和管理，并能够实现对视图的可视范围内的任意视角的预览和回溯，同时对设备进行监测管理；所述视频标签服务模块用于提供标签的自定义、显示和管理，创建各种类型的标签；所述一机一档服务模块通过针对每一台摄像机设备的动态可视区域和周边视频数据，建立视频数据档案，记录设备的各种信息，用于跟踪设备的实际情况，并对设备的使用情况进行分析和评估；所述对接管理授权模块用于第三方系统对接管理、平台级联管理、第三方链接管理功能，对接管理授权模块支持与视频监控平台、路通稽查系统、流量采集系统、信号控制系统、机电设备管理系统和交通诱导系统进行对接。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述视频标签服务模块包括重点标签配置单元、多摄像机标签配置单元、矢量标签配置单元和区域标签配置授权单元；重点标签配置单元支持创建重点标签，并关联多个低点摄像机或预制位；多摄像机标签配置单元允许创建多摄像机标签，关联多个摄像机并在当前视频画面中以设备列表和四分屏的方式显示；矢量标签配置单元提供创建矢量标签的功能，用于指明道路或其他物体的方向；区域标签配置授权单元支持创建区域标签，对当前视频画面中出现的区域进行图形框定标注。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述应用层包括应用管理服务模块、数据管理服务模块、视频地图和增强现实应用模块、高低联动和高卡联动以及立体监控应用模块、路产运维巡检模块、告警联动预案应用授权软件模块和态势分析模块；所述应用管理服务模块用于前端视频设备的接入管理，接收客户端的请求命令后，将命令分发给相应的服务模块进行响应；所述数据管理服务模块用于实现系统数据管理以及备份，提供数据库访问代理，支持大容量数据库访问；所述视频地图和增强现实应用模块用于将标签分多个图层显示，根据摄像机镜头变倍显示相应图层的标签，支持勾选标签显示类型，在视频画面中屏蔽、显示相应类型的标签，支持从标签列表中选择或模糊输入标签标题两种方式检索，并能通过云台转动，将搜索的标签定位到屏幕中心，支持当摄像机云台转动或镜头变倍时，跟随所标定的目标物移动功能；所述高低联动和高卡联动以及立体监控应用模块用于支持切换到不同高点摄像机画面进行视频预览，同时支持通过预先配置好标签对应的摄像机参数，通过点击标签，在当前视频画面中以画中画的形式调看该摄像机的视频，并全屏进入该摄像机画面，当摄像机为球机时，支持在全屏画面中控制球机云台；所述路产运维巡检模块基于ai视觉算法，利用路侧摄像机视频，实现对视频画面中高速公路的路产元素的自动巡检，并能够对发现路产损坏情况自动记录，同时自动告警；其中，所述路产元素包括标识标牌、路面标线、防护栏和边坡；所述告警联动预案应用授权软件模块用于提供告警预案应用服务，支持为每一种告警源设置联动处置预案，支持设置预案联动预置位、联动打开低点视频，当告警源触发时，自动执行预案；所述态势分析模块利用交通安全态势分析模型和交通态势预测模型来预测道路的安全性和通行情况，并与沿线已有情报板形成信息发布链，加大车辆的信息预警和诱导提示。

7、第二方面，本技术实施例提供了一种基于ar+ai技术的高速公路智能巡检系统的方法，包括：接入高速公路前端设备获取视频流分析数据和物联感知数据；将接收到的前端设备的数据进行融合操作形成综合数据集，对综合数据集中的数据进行迭代分析和实时更新；对视频图像中的人、车、物体及行为进行全面追踪和检测，采用区域合并策略以及深度网络提取特征，获得最终的检测结果；将最终的检测结果叠加虚拟信息和/或效果用于增强现实应用，并使用连续帧持续进行目标追踪；当监测到目标中存在异常事件和/或行为时，系统触发告警功能，并生成告警信息。

8、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，还包括：根据异常级别判断是否需要执行一键处置功能；若判断结果为是，执行一键处置功能；若判断结果为否，不执行一键处置功能。

9、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：

10、本技术实施例提供了一种基于ar+ai技术的高速公路智能巡检系统及其方法，该系统通过利用ar技术和ai技术的优势，实现了对高速公路的全面、智能的巡检，从而提高了道路的安全性和通行效率。首先，基于ar技术，本技术利用旧路侧已建摄像机实现ar的增强现实，节约成本投入，并且能够将虚拟信息与真实世界相结合，为巡检人员提供更为直观、生动的道路状况展示。基于ai技术，该系统能够实现对高速公路的智能巡检。基于ar+ai技术的高速公路智能巡检系统还具有实时性、高效性、安全性等优点。系统能够实时获取和分析道路信息，及时发现和处理问题，避免了传统巡检方式中可能存在的时间延迟和安全隐患。同时，通过自动化、智能化的巡检方式，还能够减少巡检人员的工作量和风险，提高巡检的效率和准确性，从而解决了如何利用现有的高速公路沿线摄像机并使用ar技术+ai技术结合的方式实现对公路状况的精准巡检，从而降低管理成本与提高巡检的准确性和效率的问题。