[发明专利]基于多视图几何的智慧城市CIM三维车辆位姿建模系统

说明书

本发明公开了一种基于多视图几何的智慧城市CIM三维车辆位姿建模系统。该系统包括：车辆关键点获取单元获取车辆关键点热图；车辆位姿获取单元对车辆关键点热图计算车辆位姿、车型信息获取单元用于识别车型；可视化单元基于城市信息模型将获得的车辆位姿以及车型进行可视化展示。本发明在智慧城市交通管理中，不仅能够提高车辆位姿检测精度，而且实现了可视化结果展示的多元化。

技术领域

本发明属于多视图几何和智慧城市领域，具体涉及一种基于多视图几何的智慧城市CIM三维车辆位姿建模系统。

背景技术

随着科技的发展，智慧城市这一概念逐渐进入大众视野。城市发展指标逐渐从传统工业向高新技术方面转移。城市的智慧性成为评价城市发展的重要指标，而智慧城市的发展不仅可以为城市管理、人们日常生活带来便利，在推进城市绿色环保建设方面更是有着举足轻重的地位。

目前，智慧城市的相关研究仍处于初级阶段，智慧交通属于智慧城市下的一个分支。在交通管理中，交通信息采集以及可视化至关重要。现有交通信息采集中，检测车辆及位姿的方法主要基于包围框技术，检测精度低。现有交通信息可视化中，往往只是通过简单的图像展示来进行可视化，未与分析数据结合，不便于使用者进一步分析。

因此，现有车辆位姿建模技术存在位姿检测精度低、可视化结果单一。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提出一种基于多视图几何的智慧城市CIM三维车辆位姿建模系统，不仅能够提高位姿检测精度，而且可视化结果更加多元化。

一种基于多视图几何的智慧城市CIM三维车辆位姿建模系统，基于城市信息模型实现城市三维车辆位姿的建模，城市信息模型包括城市建筑物数据、车辆位姿数据、车型模型数据，该系统包括：

车辆关键点获取单元，用于获取车辆关键点热图；

车辆位姿获取单元，用于计算车辆位姿，包括：

热图衰减模块，用于利用图像遮罩对车辆关键点热图进行置信度衰减处理；

透视变换模块，用于将衰减处理后的车辆关键点热图透视变换至城市信息模型坐标系；

图像拼接模块，用于拼接合成透视变换后的多视角车辆关键点热图；

关联处理模块，用于根据车辆中心点位置采用启发式搜索方法搜索与车辆关联的其他关键点；

车辆位姿计算模块，用于根据车辆关联的关键点计算车辆位姿；

车型信息获取单元，用于根据单视角图像获取车型信息，包括：

车辆包围框获取模块，用于以车辆中心点为中心对图像进行车辆包围框查找；

车型识别模块，用于根据车型识别深度神经网络识别包围框内车辆的车型；

可视化单元，用于从城市信息模型获取数据，结合Web GIS与CIM技术对城市信息模型进行渲染，将城市三维车辆位姿展示在前台Web页面。

车辆关键点获取单元包括：

样本数据集获取模块，用于标注车辆关键点，得到带有标注的样本数据集，车辆关键点包括车辆图像上车辆对角线的两个轮胎与地面接触的位置以及车辆中心点位置；

关键点获取模块，用于利用训练好的车辆关键点回归神经网络对车辆图像进行分析，得到车辆关键点热图。

车辆关键点获取单元还包括：网络训练模块，用于根据带有标注的样本数据集训练车辆关键点回归网络。

可视化单元包括：