[发明专利]基于计算机视觉的共享单车规范化停放判定方法

说明书

本发明适用于共享单车规范化停放领域，提供了一种基于计算机视觉的共享单车规范化停放判定方法，包括步骤：收集规范停放和不规范停放的共享单车图像并对反映停放规则的实体边界框进行标记，构成共享单车规范化停放数据集；针对所述数据集，搭建一个目标检测模型用于检测图像中包含的反映停放规则的实体；针对所述检测模型检测出的所有实体及单车标签，计算实体之间的角度关系是否满足规范化停放要求并识别用户所骑共享单车的编号；将上述模型与方法嵌入至共享单车用户端应用程序。本发明将目标检测与其他图像算法应用到复杂规则判定领域，能够解决现有技术难以约束共享单车乱停乱放，从用户端约束用户规范停放单车，解决系统负载过大的问题。

技术领域

本发明涉及共享单车规范化停放领域，尤其涉及一种基于计算机视觉的共享单车规范化停放判定方法。

背景技术

随着共享经济的到来，共享单车在我国得到了较为广泛的普及，成为了居民重要的交通工具之一。然而，由于共享单车的设计初衷为随骑随停，在为用户提供便捷的用车服务的同时，共享单车的违章停放现象较为严重。共享单车的无序停放不仅会影响市容、妨碍交通，还给当地交通管理部门的管控带来困难。

针对共享单车规范化停放的约束方案，现有技术主要包括面向政府的解决方案和面向企业的解决方案。面向政府的解决方案主要应用人为检测或远程自动检测等技术检测违章停放的共享单车，并且采取人为措施来将违章单车清理至特定区域，形成一个个“坟场”。这类策略的最大缺点在于无法惩罚到骑车人，人为清理违章单车只会造成共享单车资源的极度浪费，对约束用户的违章行为起不到积极作用。

面向企业的解决方案主要采用“电子围栏”或禁停区来约束骑车人的行为，若用户违章停放被检测到，将会受到一定程度的惩罚。然而，这类方法的缺点在于其系统为一对多的系统，服务器需要对所有的共享单车进行监督，负载较大。另一方面，由于其使用GPS定位来判断用户的停放行为，只能约束停放区域，却无法检测共享单车的停放是否规范。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的共享单车规范化停放判定方法，从用户端约束用户规范停放单车，将目标检测与其他图像算法应用到复杂规则判定领域，旨在解决现有技术难以约束共享单车乱停乱放且系统负载过大的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于计算机视觉的共享单车规范化停放判定方法，包括以下步骤：

S1、收集规范停放和不规范停放的共享单车图像，对其中反映停放规则的实体边界框进行标记，构成带标签的共享单车规范化停放数据集；

S2、针对所述带标签的共享单车规范化停放数据集，搭建一个目标检测模型用于检测图像中包含的所有反映停放规则的实体；若图像中不存在任意所述实体，则判定图像不合格，要求重新提交图像；

S3、针对所述目标检测模型检测出的所有实体进行预处理，预测出所有实体在图像中的倾斜角度，计算实体之间的角度关系是否满足规范化停放要求，若不满足角度约束，则判定图像不合格；

S4、针对所述目标检测模型检测出的单车标签进行识别，识别用户所骑共享单车的编号；若图像中所有识别出的单车编号中至少有一者与用户所骑单车编号一致，则判定图像合格，否则判定图像不合格；

S5、使用移动端开发框架或接口，将上述模型与方法转换并嵌入至共享单车用户端应用程序；在用户停车并拍摄停放图像之后，能够在本地用户端判定是否规范化停放，只有判定合格才能够结束用车。

所述步骤S1的反映停放规则的实体包括停车标线和单车标签；所述停车标线为道路两旁用于停放单车所划白线或黄线；所述单车标签为能够标识共享单车类型和编号的特殊标记物。

所述步骤S1的实体边界框包括实体的类别和边界框的坐标；所述边界框的坐标包括实体所在边界框的中心点坐标及边界框的长和宽。