[发明专利]一种基于移动视频分析的道路井盖破损与丢失检测方法

说明书

一种基于移动视频分析的道路井盖破损与丢失检测方法，首先搭建硬件设备，硬件设备包括360度可旋转球机、GPS设备、显示器、服务器及移动设备，再搭建定位系统，并调试定位系统使GPS定位在城市GIS地图上能够实时且准确显示；而后在TensorFlow模型中输入样本图片进行模型训练以建立检测模型，定位系统通过GPS定位确定每个360度可旋转球机与对应的井盖位置关系，360度可旋转球机同时将采集的井盖图片信息发送至服务器，检测模型将360度可旋转球机采集的井盖图片信息进行分析检测后发送至总控室的总控平台确认核实，有效提高工作效率；同时能够替代传统的传感器和物联网的方法，大大降低成本费用，应用前景好。

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种基于移动视频分析的道路井盖破损与丢失检测方法。

背景技术

随着全国城市化进程的不断发展，市政公用设施建设也在发展迅速。大量市政设备、资产需要管理，其中井盖成为了不可忽视的一项。大量安装在外的井盖由于缺乏有效的实时监控管理手段，给不法分子提供可乘之机，偷盗井盖的违法行为时有发生，同时，破损和丢失的井盖也因无法实时获知而得不到及时修复，这样不仅影响相关设备的正常工作，造成巨大的直接或间接经济损失，且丢失井盖的井口也会对道路上的车辆、行人造成极大的危害，对社会安定、安全造成极大负面影响。目前，监测井盖破损和丢失的方法主要是通过电子标签（或RFID）、传感器和网络通信的方式实现，通过电子标签的标记对井盖做编号和定位，由传感器对井盖的破损和丢失做出感知，再通过网络通信，将感知信号传回总控平台，告知工作人员以便采取补救措施。这种方法的弊端之一就是成本巨大，首先需要对城市的每一个井盖都要配备电子标签和传感器，而后需要每隔一段距离搭建小型基站，以便将信号稳定地传送回总控平台。一般情况下，一个小型城市的井盖数量约为几万至几十万个，中型城市的井盖数量约为几百万个，大型城市的井盖数量约为上千万个，可想而知采用这种方法对一个城市进行井盖监测需要的费用少则千万，多则上亿。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于移动视频分析的道路井盖破损与丢失检测方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于移动视频分析的道路井盖破损与丢失检测方法，具体步骤如下：

1）硬件设备的搭建

硬件设备包括360度可旋转球机、GPS设备、显示器、服务器及移动设备，首先将360度可旋转球机固定架设在移动设备上，便于360度可旋转球机360度无死角扫描城市道路；移动设备为机动或者非机动设备，移动设备的样式无限定，移动设备有封闭空间可以装载GPS设备、显示器、服务器和工作人员即可，360度可旋转球机固定在移动设备的顶端；通过网线接将360度可旋转球机、GPS设备、显示器和服务器，以保证数据信号传输通畅；

2）定位系统的搭建

将城市道路所有井盖位置在城市GIS地图上逐一进行标注，而后将标注完毕的城市GIS地图载入服务器的定位系统，调试定位系统使GPS定位在城市GIS地图上能够实时且准确显示；

3）模型训练

准备至少一万张含有井盖破损或丢失情况的样本图片，而后将样本图片输入到TensorFlow（简称TF）模型中以建立检测模型，TF模型将不同尺度的样本图片统一裁剪为固定像素大小（根据实际情况确定大小，一般情况为24x24像素），再通过TF模型的gradientdescent梯度下降函数求解检测模型的参数，同时利用交叉熵损失loss（）函数判断检测模型是否最优，最后循环地迭代式训练和评估检测模型，以确定检测模型中的参数，其中训练的每一步均通过用户代码控制，采用简单循环：for step in xrange(max_steps):sess.run(train_op)，并在检测模型中设置有训练阈值；

4）算法调试