一(yī)、項目名稱

面向特殊車(chē)輛(liàng)安全預警需求的(de₩≤®)視(shì)覺感知(zhī)關鍵技(jì✘‍☆♥)術(shù)及應用(yòng)

二、提名者及提名意見(jiàn)

提名者：陝西(xī)省教育廳

提名意見(jiàn)：

項目針對(duì)客運車(chē)輛(li↕™‍δàng)、急救車(chē)輛(liàng)∑$、公務車(chē)輛(liàng)、危貨和(hé)特貨等↔≥₽特殊車(chē)輛(liàng)實時(shí)安全預警和(hé)防控需×™求，深入研究特殊車(chē)輛(liàng)危險态勢感知(zhī)關鍵技©§δ↕(jì)術(shù)，突破了(le)現(xε↕♥>iàn)有(yǒu)常規監控攝像頭在複雜(zá)環境下(σ₩≈xià)對(duì)車(chē)內(nèi)外(wài)環境感知(z←↕£hī)的(de)精度與速度瓶頸，顯著提升了(le)特殊λ↓€ 車(chē)輛(liàng)安全預警的(de)實時(shí)視(sh•>×ì)覺感知(zhī)能(néng)力。在此基礎上(shàng)，研制∑♥(zhì)了(le)北(běi)鬥定位綜合業(yè)務平台，并廣泛應用(× Ω€yòng)于特殊車(chē)輛(liàng)中，取得‍♥♣(de)了(le)重大(dà)的(de)經濟效益和(hé)社會(huì)☆'效益。

本項目由西(xī)北(běi)大(dà)學、西(xī)北(běi)工(gō÷≥§ng)業(yè)大(dà)學和(hé)海南科創科技有限¥φ公司共同組成的(de)團隊完成，成果材料齊全≈☆、規範，無知(zhī)識産權糾紛，人(rén)員(yuán)排‍​±α序無争議(yì)，符合陝西(xī)省科(kē)學技(jì)術(shù)₹σ>"進步獎提名要(yào)求。特提名為(wèi)陝西(x↕₹₹ī)省科(kē)學技(jì)術(shù)進步獎一(yī)等獎。

三、項目簡介

特殊車(chē)輛(liàng)的(de)安∏‍全預警和(hé)防控是(shì)目前車(chē)輛(liàng)σ×管理(lǐ)尚未解決的(de)問(wèn)題之一(yī)。現(xiàn)₹α有(yǒu)基于機(jī)器(qì)視(↔↕ ↔shì)覺的(de)車(chē)輛(liàng)運輸安全監測系 ​Ω÷統，難以實現(xiàn)在複雜(zá)環境下(xià)對(duì÷πφ)車(chē)外(wài)環境的(de)精确、實時(sh÷≥α₩í)監控，同時(shí)缺乏對(duì)駕駛員(yuán)生(shē×↓ng)理(lǐ)心理(lǐ)狀态的(de)動态監 ♦✔測，無法滿足特殊車(chē)輛(liàn♦ g)危險全方位态勢感知(zhī)要(yào)求。本項目研究自(zì×απ★)适應場(chǎng)景圖像增強、危險行(xíng)為¥®↓ (wèi)視(shì)覺感知(zhī)、駕駛員(yuán)身(←₹shēn)份驗證與生(shēng)理(lǐ)•¥±♠心理(lǐ)狀态全程視(shì)覺監測等視(shì)覺感知(zhī<£®♥)技(jì)術(shù)，研制(zhì)了(le)÷≈₽ 北(běi)鬥定位綜合業(yè)務平台，取得♦​(de)的(de)主要(yào)成果包括：

（1）提出了(le)基于常規監控攝像頭的(de)低(dī)成本、∞£✘高(gāo)性能(néng)解決方案，研制(zhì)了(le)北(bě↑∑↑i)鬥定位綜合業(yè)務平台。

（2）提出了(le)基于本質圖像分(fēn)析框架的(de)圖像增強技(jì)術(shù)，能(néng)夠↓λγ¶針對(duì)暗(àn)光(guāng)照(zhào)、霧霾以及遮±π₹∞擋等問(wèn)題實現(xiàn)統一(yī)框架下(§π€xià)的(de)自(zì)适應圖像增強。

（3）提出了(le)基于超像素頻(pín)繁項挖掘、回歸窗(chuāng)口與∑&全局判别以及卷積與多(duō)尺度濾波的(de)檢測和(hé)跟蹤技(jìλ♦←)術(shù)，構建了(le)快(kuài)速、魯棒車(chē)輛(€↔ liàng)外(wài)部環境感知(zhī)模式，實現ε×₹(xiàn)了(le)車(chē)輛(liàng)周圍危險行(xíng)為∏ π(wèi)高(gāo)效感知(zhī)與預警取證。

（4）提出了(le)基于對(duì)抗學習(xí)、→$↔真實或類顔色空(kōng)間(jiān)和★φ(hé)多(duō)層協同編碼的(de)感知(zhī)★¶₹技(jì)術(shù)，構建了(le)智能(néng)化(huà)α‍、快(kuài)速化(huà)的(de)人™​∏>(rén)本計(jì)算(suàn)模型，實現(xiàn)了(le)駕駛員γ"​(yuán)身(shēn)份驗證與生(s>✔∏≥hēng)理(lǐ)心理(lǐ)狀态全程視(shì)₽✔‍×覺監測。

項目獲得(de)的(de)核心知(zhī)識産權包括授權發明™≥(míng)專利8項和(hé)論文(wén)2篇。相(xiàng)關方法與技(jì)術(shù)已經在第三★™✔完成單位海南科創科技有限公司得(de)到(dào)應用(yòng)。

四、客觀評價

項目所研制(zhì)的(de)北(běi)鬥定位綜合業(yè)™€•務平台，具有(yǒu)行(xíng)人(rén)過近(jìn)報→←>∑(bào)警、車(chē)距過近(jìn)報(bào)警、行(xíng)©‌人(rén)異常行(xíng)為(wèi)報(bào)×πβ₹警、駕駛員(yuán)身(shēn)份驗證和(hé)負向生(shēng)理(‌ ₹lǐ)指标檢測、駕駛行(xíng)為(wèi)分(fēn)析等功能(n §δéng)，其行(xíng)人(rén)檢測準确率為(wèi)97.7%，虛假人(rén)臉識别準确率為(wèi)99.4%。

項目所提出的(de)本質圖像分(fēn)析方法，在常用(yòng)ShapeNet，BOLD和(hé)MIT公開(kāi)數(shù)據集上(shàng)進行(xíng↓↓€)測試，與CVPR2018 Fan等方法相(xiàng)比，其提取的(de)本↔"質圖像結果均值平方誤差（MSE）提升了(le)40.9%，局部均方誤差（LMSE）提升了(le)21.3%，結構相(xiàng)似性指标（DSSIM）提升了(le)43.6%。

項目所提出的(de)顯著區(qū)域檢測方法，與CVPR2015中LWS方法相(xiàng)比，F_β指數(shù)和(hé)平均絕對(duì)誤差MEA作(zuò)為(wèi)評判标準，分(fēn)别提升了(le)4.2%和(hé)17.39%。

項目所提出的(de)身(shēn)份驗證技'↑(jì)術(shù)，在Replay-attack和(hé)Oulu-NPU公開(kāi)數(shù)據集上(shàng)，取得(de)了(le)HTER、APCER、BPCER、BPCER20四種攻擊錯(cuò)誤率的(de)最優結果，比TIFS2018的(de)3DCNN方法性能(néng)提升了(le)41%。

五、應用(yòng)情況

項目所研制(zhì)的(de)北(běi)鬥定位綜合業(yè)務平台，已成功應★​用(yòng)于陝西(xī)、甘肅、山(shān≠γ)西(xī)、海(hǎi)南(nán)、河(hé)北(běi$×)、甯夏、湖(hú)南(nán)、湖(hú)北(♦≠běi)等8個(gè)省份中3萬多(duō)家(jiā)單位，服務客運車(δ♠↕chē)輛(liàng)、急救車(chē)輛(li←$→Ωàng)、公務車(chē)輛(liàng)、危貨←€←α和(hé)特貨等特殊車(chē)輛(liàng)超5萬台，取得"↔≈↓(de)了(le)顯著的(de)經濟效益和(hé)社會(huì)效益δ‍ 。

六、主要(yào)知(zhī)識産權和(hé₹πΩ)标準規範等目錄

七、主要(yào)完成人(rén)

八、主要(yào)完成單位及創新推廣貢獻

西(xī)北(běi)大(dà)學主要(yào)貢獻集中在技(jì)↓φ≤術(shù)方案設計(jì)、安全性及實驗研究方面，®₩ ≠對(duì)項目第二、第三和(hé)第四方面的(de)成≈¥€果均做(zuò)出了(le)創造性貢獻：（1☆§）提出了(le)霧霾圖像清晰化(huà)的(de)圖像增強技(jì✔∞Ω↕)術(shù)；（2）提出了(le)顯著區(qū)域檢♥₩測和(hé)快(kuài)速行(xíng)人(rén)檢測等Ω↔∑✔感知(zhī)技(jì)術(shù)；（3）提出了(le)年(™₽nián)齡估計(jì)模型構建和(hé)估計(↓™™jì)方法。

西(xī)北(běi)工(gōng)業(yè)大(dà)學主₩​♥要(yào)貢獻集中在視(shì)覺感知(zhī)技(jì)術(shù)相•<"≈(xiàng)關技(jì)術(shù)和(hσ♥₩§é)系統驗證方面，對(duì)項目第二、α≥Ω☆第三和(hé)第四方面的(de)成果均做(zuò)出了(l✘✘≤♠e)創造性貢獻：（1）提出了(le)本質δ₽圖像分(fēn)析和(hé)陰影(yǐng)去(qù)Ω★除等圖像增強技(jì)術(shù)；（2）提出了(le)魯棒跟蹤技(↓π↕jì)術(shù)；（3）提出了(le)面向駕駛員(yuán)異£≠​常狀态個(gè)性化(huà)精準估計(jì)的(π÷↑de)快(kuài)速人(rén)本計(jì)算(su♠↕∏àn)技(jì)術(shù)。

海南科創科技有限公司主要(yào)貢獻在應用(yòng)相(♦×xiàng)關創新技(jì)術(shù)進行(x&δ↕→íng)系統設計(jì)開(kāi)發與性能(néng)評估、技(≈±jì)術(shù)集成與推廣應用(yòng)。

九、完成人(rén)合作(zuò)關系說(Ω ₽™shuō)明(míng)

西(xī)北(běi)大(dà)學完成人(rén)（彭進業(yè"™∏)等）和(hé)西(xī)北(běi)工(gōng)業(♦××yè)大(dà)學完成人(rén)（馮曉毅等）在面 $↔¥向特殊車(chē)輛(liàng)運輸安全的(de)視(≤→λ↑shì)覺感知(zhī)技(jì)術(shù)等方面展開(kāi$>)技(jì)術(shù)合作(zuò)，≤'并将研發的(de)技(jì)術(shù)成功應用(yòngπ​)于海南科創科技有限公司完成人(rén)（劉豔華等）研制(₹®₩zhì)的(de)北(běi)鬥定位綜合業(yè)務平台中。