車輛夜間視認(rèn)性目視檢查智能輔助設(shè)備在車檢領(lǐng)域的應(yīng)用

謝谷蘇 李滌非 安宇 盧欣

摘 要：本文介紹了一種用于輔助目視檢查車身反光標(biāo)識(shí)逆反射性能的智能設(shè)備，其采用先進(jìn)的光學(xué)設(shè)計(jì)有效解決了白天太陽(yáng)光對(duì)逆反射光線的干擾問(wèn)題，高效判定整個(gè)車輛尾部反光標(biāo)識(shí)的視認(rèn)性能，結(jié)合人工智能技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行分析并給出判定結(jié)果，開(kāi)啟反光標(biāo)識(shí)智能檢測(cè)新模式。

關(guān)鍵詞：目視檢查；人工智能；視認(rèn)性

The application of AI equipment for visual inspection on visibility evaluation of vehicle

XIE Gusu，LI Difei，AN Yu，LU Xin（Traffic Police Corps of Yunnan Provincial Public Security Department，Kunming650000，China）

Abstract： The presented intelligent equipment here was used for serving the visual inspection of conspicuity visibility evaluation. It is made up of advanced optical path， special light source and cameras， which can solve the problem of interference of daylight effectively and take photos of retroreflection performance. The special photos will be analyzed by AI to be a reference for inspection. The mode opens up a precedent of intelligent inspection in the field of traffic safety.

Keywords： Visual inspection；AI；visibility

中圖分類號(hào)：U491.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：G

截至到2014年，在世界范圍內(nèi)，車身反光標(biāo)識(shí)已先后在68個(gè)國(guó)家的貨車上強(qiáng)制使用，用以提高貨車在夜晚的視認(rèn)性能，從而降低夜晚交通事故的發(fā)生。據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，使用合格的反光標(biāo)識(shí)可以有效降低夜間交通事故率達(dá)40%以上[1]。我國(guó)早在2002年就頒布了第一個(gè)關(guān)于反光標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)GA 406-2002《車身反光標(biāo)識(shí)》[2]， 在2008年GB 21861-2008《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》[3]中，要求所有貨車必須粘貼車身反光標(biāo)識(shí)。近年來(lái)國(guó)家相關(guān)職能部門為進(jìn)一步預(yù)防夜間交通事故，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及各類公告中要求機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站配備逆反射系數(shù)檢測(cè)儀對(duì)反光標(biāo)識(shí)和尾板的逆反射性能進(jìn)行評(píng)估[4]。

1提高夜間視認(rèn)性對(duì)交通安全的巨大作用

由于夜間的能見(jiàn)度只有白天的5%，視認(rèn)性的大量缺失致使夜間成為交通事故的高發(fā)時(shí)段。在世界范圍內(nèi)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)展了許多關(guān)于車身反光標(biāo)識(shí)與減少交通事故相關(guān)的研究。

在1997～1999年期間，美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全部（NHTSA）對(duì)反光標(biāo)識(shí)增強(qiáng)貨車可視性及減少車禍發(fā)生方面起到的作用進(jìn)行了評(píng)估。該份報(bào)告的數(shù)據(jù)是基于加利福尼亞高速公路巡邏隊(duì)和賓夕法尼亞州立警署在對(duì)10959個(gè)車禍案例的統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)結(jié)果說(shuō)明反光標(biāo)識(shí)對(duì)于減少交通事故作用明顯。在黑暗的條件下車身反光標(biāo)識(shí)可減少29%的車禍發(fā)生，可減少44%的人員傷亡；在黑暗無(wú)光的條件下可減少41%的車禍發(fā)生。根據(jù)NHTSA的綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)報(bào)告的數(shù)據(jù)，在1999年，賓夕法尼亞州共發(fā)生20883起碰撞，8159人次受傷及508人死亡。如果所有貨車全部使用反光標(biāo)識(shí)，那么將減少7800起碰撞，可避免3100～5000人次身體傷害及挽回191～350條生命。如此驚人的數(shù)據(jù)印證了車身反光標(biāo)識(shí)對(duì)于改善交通安全起到的巨大作用。[1]

荷蘭國(guó)家公路安全研究院在2015年1月的一份研究報(bào)告顯示，如果給歐盟的貨車全部貼上合格的反光標(biāo)識(shí)，可以至少挽救429人的生命，減少2282起嚴(yán)重受傷和68000起交通事故。[5]

2 反光標(biāo)識(shí)性能檢測(cè)與問(wèn)題分析

車身反光標(biāo)識(shí)的作用是利用其優(yōu)異的逆反射特性，提高車身夜間視認(rèn)性，讓后方駕駛?cè)颂嵩绨l(fā)現(xiàn)前方大型車輛，采取剎車措施，避免交通事故發(fā)生。車身反光標(biāo)識(shí)的逆反射特性只有在光線昏暗的環(huán)境中或夜間且光源與眼睛保持在較進(jìn)范圍內(nèi)時(shí)，人的肉眼才容易判斷其性能好壞。而機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)通常是在白天進(jìn)行，在白天大量可見(jiàn)光的干擾下，用眼睛識(shí)別反光標(biāo)識(shí)是否具備反光性能是一件很難的事情，更不用說(shuō)判斷其是否達(dá)到國(guó)標(biāo)了。

近年來(lái)，國(guó)家出臺(tái)了一系列標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)，要求機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站配備專用儀器對(duì)反光標(biāo)識(shí)的逆反射性能進(jìn)行檢測(cè)。但是根據(jù)國(guó)標(biāo)要求，為了體現(xiàn)貨車輪廓，貨車的尾部和側(cè)面都需要粘貼大量車身反光標(biāo)識(shí)，由于貨車體型巨大，一輛貨車通常需要粘貼十幾片甚至幾十片來(lái)滿足車輛在夜間的視認(rèn)性能。如果對(duì)一輛貨車所粘貼的反光標(biāo)識(shí)全部進(jìn)行檢測(cè)，即便使用最高效的檢測(cè)儀器，也要消耗大量的時(shí)間和人力物力。

在缺乏有效檢測(cè)手段的背景下，致使市場(chǎng)上反光標(biāo)識(shí)質(zhì)量參差不齊，以次充好，以假亂真現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，給交通安全帶來(lái)了嚴(yán)重隱患。

3車輛夜間視認(rèn)性目視檢查智能輔助設(shè)備的應(yīng)用前景

結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況，車輛夜間視認(rèn)性目視檢查智能輔助設(shè)備的創(chuàng)新性應(yīng)用將從根本上改變不合格反光標(biāo)識(shí)統(tǒng)治市場(chǎng)的局面，為貨車夜間安全出行帶來(lái)曙光。本文中介紹的智能設(shè)備是通過(guò)采用雙攝像頭捕捉整車尾部畫面，利用人工智能技術(shù)對(duì)照片中的反光標(biāo)識(shí)進(jìn)行識(shí)別，并通過(guò)特殊光路還原反光標(biāo)識(shí)的逆反射性能并完成拍照取證，同時(shí)通過(guò)人工智能完成對(duì)其反光性能的評(píng)估。該新型智能設(shè)備突破了多個(gè)技術(shù)難題，所采用的光路設(shè)計(jì)與光學(xué)技術(shù)有效排除了白天太陽(yáng)所發(fā)出的強(qiáng)大可見(jiàn)光和非可見(jiàn)光的干擾，準(zhǔn)確捕捉了反光標(biāo)識(shí)的逆反射性能，并實(shí)現(xiàn)了一次性對(duì)整車的某一區(qū)域多個(gè)反光標(biāo)識(shí)的性能評(píng)估。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 38900-2020《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》中對(duì)于反光標(biāo)識(shí)及尾部標(biāo)志板的檢驗(yàn)要求——“目視檢查。目測(cè)逆反射系數(shù)偏小時(shí)，使用專用檢驗(yàn)儀器。”[4]本設(shè)備可在白天工作時(shí)段有效呈現(xiàn)出整車反光標(biāo)識(shí)及尾部標(biāo)志板的逆反射性能并形成可視化照片，即大大提高檢驗(yàn)效率也為反光標(biāo)識(shí)目視檢查提供依據(jù)支持。人工智能通過(guò)對(duì)圖像的分析，會(huì)指出“性能可疑”的反光標(biāo)識(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)存在眾多不確定性，工作人員可通過(guò)使用專用檢驗(yàn)儀器對(duì)“性能可疑”的反光標(biāo)識(shí)進(jìn)行二次檢測(cè)給出最終判定。

圖2中，我們發(fā)現(xiàn)RGB照片中的反光標(biāo)識(shí)粘貼完好，但通過(guò)該智能輔助設(shè)備還原了整車在夜間的真實(shí)視認(rèn)性能，令整車尾部的反光標(biāo)識(shí)性能優(yōu)劣一目了然，保障了反光標(biāo)識(shí)整體目視檢驗(yàn)準(zhǔn)確度及檢驗(yàn)效率，令不合格車身貼無(wú)所遁形。

綜上所述，該智能設(shè)備的成功開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，不僅為反光標(biāo)識(shí)目視檢查提供有力技術(shù)支持，而且為今后對(duì)行駛中貨車的視認(rèn)性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] The Effectiveness of Retroreflective Tape on Heavy Trailers[R]DOT HS 809 222 NHTSA technical report. 2001

[2] 中華人民共和國(guó)公安部.GA 406-2002，車身反光標(biāo)識(shí)[S].北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[3] 公安部道路交通管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB 21861-2008，機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法[S].北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[4] 中華人民共和國(guó)公安部.GB 38900-2020，機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法[S].北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020.

[5] Retrofit introduction of contour marking for lorries [R] SWOV-rapport R-2015-2， http：//www.swov. nl/rapport/R-2015-02.pdf