新聞資訊
一、項目名稱
面向特殊車輛安全預(yù)警需求的視覺感知關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
二、提名者及提名意見
提名者：陜西省教育廳
提名意見：
項目針對客運車輛、急救車輛、公務(wù)車輛、危貨和特貨等特殊車輛實時安全預(yù)警和防控需求，深入研究特殊車輛危險態(tài)勢感知關(guān)鍵技術(shù)，突破了現(xiàn)有常規(guī)監(jiān)控攝像頭在復(fù)雜環(huán)境下對車內(nèi)外環(huán)境感知的精度與速度瓶頸，顯著提升了特殊車輛安全預(yù)警的實時視覺感知能力。在此基礎(chǔ)上，研制了北斗定位綜合業(yè)務(wù)平臺，并廣泛應(yīng)用于特殊車輛中，取得了重大的經(jīng)濟效益和社會效益。
本項目由西北大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)和易迅通科技有限公司共同組成的團隊完成，成果材料齊全、規(guī)范，無知識產(chǎn)權(quán)糾紛，人員排序無爭議，符合陜西省科學(xué)技術(shù)進步獎提名要求。特提名為陜西省科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
三、項目簡介
特殊車輛的安全預(yù)警和防控是目前車輛管理尚未解決的問題之一?，F(xiàn)有基于機器視覺的車輛運輸安全監(jiān)測系統(tǒng)，難以實現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下對車外環(huán)境的精確、實時監(jiān)控，同時缺乏對駕駛員生理心理狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)測，無法滿足特殊車輛危險全方位態(tài)勢感知要求。本項目研究自適應(yīng)場景圖像增強、危險行為視覺感知、駕駛員身份驗證與生理心理狀態(tài)全程視覺監(jiān)測等視覺感知技術(shù)，研制了北斗定位綜合業(yè)務(wù)平臺，取得的主要成果包括：
（1）提出了基于常規(guī)監(jiān)控攝像頭的低成本、高性能解決方案，研制了北斗定位綜合業(yè)務(wù)平臺。
（2）提出了基于本質(zhì)圖像分析框架的圖像增強技術(shù)，能夠針對暗光照、霧霾以及遮擋等問題實現(xiàn)統(tǒng)一框架下的自適應(yīng)圖像增強。
（3）提出了基于超像素頻繁項挖掘、回歸窗口與全局判別以及卷積與多尺度濾波的檢測和跟蹤技術(shù)，構(gòu)建了快速、魯棒車輛外部環(huán)境感知模式，實現(xiàn)了車輛周圍危險行為高效感知與預(yù)警取證。
（4）提出了基于對抗學(xué)習(xí)、真實或類顏色空間和多層協(xié)同編碼的感知技術(shù)，構(gòu)建了智能化、快速化的人本計算模型，實現(xiàn)了駕駛員身份驗證與生理心理狀態(tài)全程視覺監(jiān)測。
項目獲得的核心知識產(chǎn)權(quán)包括授權(quán)發(fā)明專利8項和論文2篇。相關(guān)方法與技術(shù)已經(jīng)在第三完成單位易迅通科技有限公司得到應(yīng)用。
四、客觀評價
項目所研制的北斗定位綜合業(yè)務(wù)平臺，具有行人過近報警、車距過近報警、行人異常行為報警、駕駛員身份驗證和負向生理指標檢測、駕駛行為分析等功能，其行人檢測準確率為97.7%，虛假人臉識別準確率為99.4%。
項目所提出的本質(zhì)圖像分析方法，在常用ShapeNet，BOLD和MIT公開數(shù)據(jù)集上進行測試，與CVPR2018 Fan等方法相比，其提取的本質(zhì)圖像結(jié)果均值平方誤差（MSE）提升了40.9%，局部均方誤差（LMSE）提升了21.3%，結(jié)構(gòu)相似性指標（DSSIM）提升了43.6%。
項目所提出的顯著區(qū)域檢測方法，與CVPR2015中LWS方法相比，Fβ指數(shù)和平均絕對誤差MEA作為評判標準，分別提升了4.2%和17.39%。
項目所提出的身份驗證技術(shù)，在Replay-attack和Oulu-NPU公開數(shù)據(jù)集上，取得了HTER、APCER、BPCER、BPCER20四種攻擊錯誤率的最優(yōu)結(jié)果，比TIFS2018的3DCNN方法性能提升了41%。
五、應(yīng)用情況
項目所研制的北斗定位綜合業(yè)務(wù)平臺，已成功應(yīng)用于陜西、甘肅、山西、海南、河北、寧夏、湖南、湖北等8個省份中3萬多家單位，服務(wù)客運車輛、急救車輛、公務(wù)車輛、危貨和特貨等特殊車輛超5萬臺，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
六、主要知識產(chǎn)權(quán)和標準規(guī)范等目錄
知識產(chǎn)權(quán)類別 | 知識產(chǎn)權(quán) 具體名稱 | 國家 （地區(qū)） | 授權(quán)號 | 授權(quán)日期 | 證書 編號 | 權(quán)利人 | 發(fā)明人 | |
1 | 發(fā)明專利 | 一種運用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取本質(zhì)圖像的方法 | 中國 | ZL201810407424.8 | 2021.09.17 | 4687306 | 西北工業(yè)大學(xué) | 蔣曉悅，馮曉毅，李會方，吳俊，何貴青，謝紅梅，夏召強 |
2 | 發(fā)明專利 | 一種全天時霧霾圖像清晰化恢復(fù)方法 | 中國 | ZL 201611240103.0 | 2019.11.08 | 3586330 | 西北大學(xué) | 姜博，汪霖，何金紅，劉成，周延，陳曉璇 |
3 | 發(fā)明專利 | 一種基于生成式對抗網(wǎng)絡(luò)的陰影去除方法 | 中國 | ZL 201910256619.1 | 2020.07.14 | 3886272 | 西北工業(yè)大學(xué) | 蔣曉悅，胡鐘昀，馮曉毅，夏召強，吳俊，李煜祥 |
4 | 發(fā)明專利 | 一種圖像顯著區(qū)域檢測方法 | 中國 | ZL 201810743521.4 | 2020.09.01 | 3968122 | 西北大學(xué) | 王世峰，彭進業(yè)，王琳，祝軒，王珺，李展，艾娜，樊萍 |
5 | 發(fā)明專利 | 一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的快速行人檢測方法 | 中國 | ZL 201710051125.0 | 2020.01.31 | 3679104 | 西北大學(xué) | 彭進業(yè)，胡洋，王珺，李展，祝軒，王琳，文才，艾娜 |
6 | 發(fā)明專利 | 基于卷積特征和全局搜索檢測的長時遮擋魯棒跟蹤方法 | 中國 | ZL201710204379.1 | 2019.09.24 | 3537605 | 西北工業(yè)大學(xué) | 李映，林彬，杭濤 |
7 | 發(fā)明專利 | 基于人臉圖像的年齡估計模型構(gòu)建方法及估計方法 | 中國 | ZL 201810563826.7 | 2020.09.01 | 3967313 | 西北大學(xué) | 彭進業(yè)，李帆，李展，王珺，章勇勤，祝軒，唐文華 |
8 | 發(fā)明專利 | 基于多尺度LBP和稀疏編碼的大規(guī)模人臉表情識別方法 | 中國 | ZL 201410195403.6 | 2017.02.01 | 2365847 | 西北工業(yè)大學(xué) | 彭先霖，夏召強，馮曉毅，彭進業(yè)，王珺，毛曉菲，崔明輝，胡旭濤 |
9 | 論文 | Replayed video attack detection based on motion blur analysis | 中國 | 2019, 14(9): 2246-2261 | 2019.09 | IEEE Transactions on Information Forensics and Security | 西北工業(yè)大學(xué) | 李磊，夏召強，Abdenour Hadid，蔣曉悅，張海曦，馮曉毅 |
10 | 論文 | Non-contact pain recognition from video sequences with remote physiological measurements prediction | 中國 | 2021: 1231-1237 | 2021.08 | 30th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2021) | 西北大學(xué) | 楊瑞靖，管子玉，余梓彤，馮曉毅，彭進業(yè)，趙國英 |
七、主要完成人
姓名 | 排名 | 職稱/職務(wù) | 工作單位 | 完成單位 | 對本項目貢獻 |
彭進業(yè) | 1 | 教授 | 西北大學(xué) | 西北大學(xué) | 視覺感知與情緒感知技術(shù) |
馮曉毅 | 2 | 教授 | 西北工業(yè)大學(xué) | 西北工業(yè)大學(xué) | 圖像增強與情緒感知技術(shù) |
劉艷華 | 3 | 董事長 | 易迅通科技 有限公司 | 易迅通科技 有限公司 | 平臺與技術(shù)集成 |
蔣曉悅 | 4 | 副教授 | 西北工業(yè)大學(xué) | 西北工業(yè)大學(xué) | 圖像增強技術(shù) |
夏召強 | 5 | 副教授 | 西北工業(yè)大學(xué) | 西北工業(yè)大學(xué) | 情緒感知技術(shù) |
王珺 | 6 | 副教授 | 西北大學(xué) | 西北大學(xué) | 圖像顯著區(qū)域檢測技術(shù) |
李映 | 7 | 教授 | 西北工業(yè)大學(xué) | 西北工業(yè)大學(xué) | 目標跟蹤技術(shù) |
張友斌 | 8 | 技術(shù) 總監(jiān) | 易迅通科技 有限公司 | 易迅通科技 有限公司 | 平臺與技術(shù)集成 |
姜博 | 9 | 副教授 | 西北大學(xué) | 西北大學(xué) | 圖像增強技術(shù) |
汪霖 | 10 | 副教授 | 西北大學(xué) | 西北大學(xué) | 圖像增強技術(shù) |
彭先霖 | 11 | 講師 | 西北大學(xué) | 西北工業(yè)大學(xué) | 情緒感知技術(shù) |
八、主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻
西北大學(xué)主要貢獻集中在技術(shù)方案設(shè)計、安全性及實驗研究方面，對項目第二、第三和第四方面的成果均做出了創(chuàng)造性貢獻：（1）提出了霧霾圖像清晰化的圖像增強技術(shù)；（2）提出了顯著區(qū)域檢測和快速行人檢測等感知技術(shù)；（3）提出了年齡估計模型構(gòu)建和估計方法。
西北工業(yè)大學(xué)主要貢獻集中在視覺感知技術(shù)相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)驗證方面，對項目第二、第三和第四方面的成果均做出了創(chuàng)造性貢獻：（1）提出了本質(zhì)圖像分析和陰影去除等圖像增強技術(shù)；（2）提出了魯棒跟蹤技術(shù)；（3）提出了面向駕駛員異常狀態(tài)個性化精準估計的快速人本計算技術(shù)。
易迅通科技有限公司主要貢獻在應(yīng)用相關(guān)創(chuàng)新技術(shù)進行系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)與性能評估、技術(shù)集成與推廣應(yīng)用。
九、完成人合作關(guān)系說明
西北大學(xué)完成人（彭進業(yè)等）和西北工業(yè)大學(xué)完成人（馮曉毅等）在面向特殊車輛運輸安全的視覺感知技術(shù)等方面展開技術(shù)合作，并將研發(fā)的技術(shù)成功應(yīng)用于易迅通科技有限公司完成人（劉艷華等）研制的北斗定位綜合業(yè)務(wù)平臺中。
