Computer Vision for Road User Detection and Localisation in Intelligent Transportation System Infrastructure

Julkaisun otsikon käännös: Tietokonenäön menetelmiä tienkäyttäjien tunnistukseen ja paikannukseen älykkäiden liikennejärjestelmien infrastruktuurissa

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Älykkäille liikennejärjestelmille on kasvava tarve maailmalla. Niillä pyritään ratkaisemaan erinäisiä tieliikenteen ongelmia, kuten ruuhkia, saasteita, sekä liikenteen turvallisuushaasteita. Älykkäiden järjestelmien toiminta tyypillisesti edellyttää kattavaa ja ajantasaista tietoa liikenteestä tehokasta päätöksentekoa varten. Tässä väitöskirjassa tutkittiin teknisiä ratkaisuja, jotka mahdollistavat liikennekameroiden hyödyntämistä tienkäyttäjien havainnointiin ja paikantamiseen. Tutkimus keskittyi erityisesti ongelmiin, jotka tällä hetkellä rajoittavat tietokonenäköteknologioiden soveltamista liikennekameroissa kyseiseen tehtävään. Kehitystyö pohjautui vahvasti kokeelliseen tutkimukseen, tuottaen konkreettisia tuloksia tienkäyttäjien tunnistuksesta ja paikannuksesta liikennekameroilla. Osana tutkimusta kehitettiin suorituskyvyltään äärimmäisen nopea tienkäyttäjien tunnistusmenetelmä liikennekameroille. Menetelmä perustuu taustan tunnistukseen ja konvoluutioneuroverkkoon pohjautuvaan luokittelijaan. Käytännön kokeissa menetelmä kykeni käsittelemään yli 30 kuvaa sekunnissa, kun suoritus toteutettiin edullisella yhden piirilevyn tietokoneella. Hieman tarkempia havainnointituloksia tuottaneet vertaillut menetelmät pystyivät käsittelemään vain muutamia kuvia sekunnissa. Kehitetty havainnointimenetelmä tarjoaa tehokkaan ratkaisun kameroissa reunalaskennalla toteutettaviin tunnistustehtäviin. Liikennekameroihin perustuvan tienkäyttäjien paikannuksen herkkyyttä tutkittiin, kvantifioiden erinäisten mittaustapahtuman virheiden vaikutuksia paikannustuloksiin. Tienkäyttäjien havainnoinnissa tapahtuvien lievien virheiden osoitettiin voivan muodostaa huomattavia virheitä paikannuksessa. Lisäksi kameran asentoon liittyvien virheiden havaittiin tuottavan paikannustuloksiin merkittäviä ongelmia. Tarkka kalibrointi on oleellista paikannussovelluksissa, ja kalibrointi täytyisi pystyä säilyttämään todenmukaisena. Automaattinen kalibrointimenetelmä kehitettiin liikennekameroille. Menetelmä perustuu verkottuneiden ajoneuvojen jakamaan satelliittipaikannustietoon. Aiempiin menetelmiin verrattuna kehitetty algoritmi on laajemmin sovellettavissa, sisältää konkreettisen takaisinkytkennän kalibrointituloksen arviointiin ja kalibroi kamerat globaaliin koordinaattijärjestelmään. Luodun menetelmän toimivuus todennettiin käytännön kokeilla. Tulevaisuuden tutkimustyön tulisi jatkaa menetelmien kehittämistä yhä toimintavarmemmiksi erilaisissa ympäristöissä. Liikennekamerat valvovat huomattavan erilaisia tieympäristöjä, joissa liikennetiheys, tienkäyttäjien jakauma ja kuvakulma voivat olla hyvin erilaisia. Liikenteen analysointiin suunniteltujen tietokonenäköalgoritmien tulisi toimia luotettavasti kaikissa esiintyvissä olosuhteissa, jotta niiden tuottamaa tietoa voitaisiin tehokkaasti hyödyntää älykkäissä liikennejärjestelmissä.
Julkaisun otsikon käännösTietokonenäön menetelmiä tienkäyttäjien tunnistukseen ja paikannukseen älykkäiden liikennejärjestelmien infrastruktuurissa
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Tammi, Kari, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-1326-6
Sähköinen ISBN978-952-64-1327-3
TilaJulkaistu - 2023
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • tietokonenäkö
  • älykkäät liikennejärjestelmät

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Tietokonenäön menetelmiä tienkäyttäjien tunnistukseen ja paikannukseen älykkäiden liikennejärjestelmien infrastruktuurissa'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä