多傳感器融合的高空拋物定位識別系統檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

多傳感器融合的高空拋物定位識別系統社區安全的保衛者——多傳感器融合的高空拋物定位識別系統,高空拋物現象曾被稱為"懸在城市上空的痛"。它不僅是一種不文明的行為，而且會危害公共安全、危及他人生命。2019年11月，最高人民法院印發《意見》，明確對於故意高空拋物者，根據具體情形按照以危險方法危害公共安全罪、故意傷害罪或故意殺人罪論處，同時明確物業服務企業責任。2021年2月，最高人民法院規定了高空拋物罪罪名。

二、 技術方案

針對高空拋物、墜物致人損傷具有難以確定具體責任人、歸責原則較難的問題，又考慮到目前技術多採用光學攝像頭監控涉及個人隱私，以及容易受到雨霧天氣、反光等環境因素的影響，本小組設計了毫米波雷達測量定位、攝像頭識別拋體目標的多傳感器融合系統。利用毫米波雷達測距、測角，定位拋體拋出的位置，對地攝像頭識別拋體並將數據傳送到總控制室，遠端多數據融合最終確認拋體目標的方位和種類，實現高空拋物定位識別，進行高空拋物定責。

三、 創新設計

毫米波雷達定位不受逆光、能見度等環境因素的限制，角分辨率更有優勢。針對高空拋物的定責問題，目前也有安裝攝像頭的解決方法。但高空拋物多發生在居民區等人流量較大地帶，安裝攝像頭監測涉及隱私問題，且光學設備無法全天時、全天候工作定位，

（2）拋體目標識別，由於安裝對地攝像頭高度較低，即使在能見度小於50米的紅色預警雨霧天氣下也能正常識別物體。將樣本放入基於深度學習的DFF-YOLO模型中訓練與測試，實現實時可視化的目標識別。

（3）多傳感器融合，將識別硬件板卡與總控制室連接同一局域網，將識別的結果通過局域網的形式發送到遠端控制室，將拋體目標識別結果作為毫米波雷達信號處理的輸入參數，進行多源數據融合處理，可最終實現高空拋物定位與識別。

四、 關鍵技術

(1) 高空拋物識別

構建DFF-YOLO目標檢測算法，在特徵提取網絡中進行特徵細化和多特徵融合2個方面的改進；在特徵提取網絡中利用可變形卷積神經網絡改變卷積對目標採樣點的位置，增強目標的特徵提取能力，提高複雜背景下圖像目標的檢測率。

（2）毫米波雷達定位、測速

①毫米波雷達定位

FMCW雷達系統使用水平面估算反射信號的角度，該角度稱為到達角。物體距離的微小變化即可導致距離FFT或多普勒FFT峰值的相位變化，該結果被用於執行角度估算，該估算使用至少兩個RX天線，如圖4、5所示，物體與兩個天線的距離差會導致FFT峰值的相位變化。

五、 應用場景

（1）監測高空拋物進行定責和追責

（2）監測住宅小區空調外機鬆動

（3）避免室內幼兒爬窗墜樓

（4）監測高空作業安全情況

（5）智能交通領域，可應用於車流量監測、優化路口交通信號燈、規劃停車場車位等

六、 市場前景

（一）本作品安裝在住宅區避免了攝像頭監控帶來的隱私問題，並能實時監測高空危險情況。它能快速發現高空墜物的拋出點，識別拋出物體，以方便及時對高空拋物者進行定責和追責。

（二）本作品可以實時監測住宅小區外掛的空調機是否有鬆動現象的發生，觸發警報並將其傳至總控中心以及時修理以防止威脅的發生。

（三）本作品能監測高樓上方是否有人或動物攀爬窗戶，及時提供警戒信號，以避免人員和動物墜樓受傷。

（四）當清潔，修理等工作人員在高空作業時，本作品能實時監測工作人員在高空的安全情況，當有人發生危險時，能及時報警。

（五）在智能交通方面，它可以在道路實時監測視野內的運動目標，如行人和車輛，匯報他們的距離，方位角和速度等信息，當危險地帶有行人穿過時，產生警報防止事故發生。

（六）在智能醫療方面，本作品可以全天時監測病房內病人的情況，當病人發生危險或意外（如夜間摔倒）時，可及時呼叫醫護人員。它還可以對傳染病患者、大面積燒傷患者、精神心理疾病患者、嬰幼兒等不方便通過接觸方式檢查的患者進行非接觸式檢查，並幫助醫生對病理影像進行識別判定。

（七）在智能安防領域

變電站：變電站屬於危險等級較高的區域，當有陌生人試圖進入其中時，本產品可以準確匯報出目標的位置，觸發報警，通知工作人員的檢查。可以做到24小時全天候監控，且節約人工成本，受到外界干擾小。

監獄：為了保障監獄區域的安全，當可疑人員想要穿過警戒區域時，本產品可以識別可疑人員並將其距離和目標畫面及時匯報到控制中心。

七、 產業價值

目前，中國的人工智能行業已經進入產業化階段，人工智能技術的發展正在由學術推動的實驗室階段，轉由學術界和產業界共同推動的產業化階段。在人們日常生活或工業的各個方面，人工智能都能占有一席之地。本產品的核心在於將攝像頭與毫米波雷達融合，實現定位與目標識別雙重目的，因此產品的應用市場非常廣泛。