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超高清技术描绘智能交通新蓝图 | 超高清视频应用扮靓美好生活

编者按:为贯彻落实《超高清视频产业发展行动计划(2019—2022年)》,进一步完善产业生态体系,推动超高清视频规模化应用,今年3月,工业和信息化部办公厅、国家广播电视总局办公厅联合在全国范围内征集超高清视频典型应用案例。中国电子报将结合此次典型应用案例征集活动,推出“超高清视频应用扮靓美好生活”系列报道,报道典型、树立标杆,以期推动超高清视频更广泛的应用,服务经济社会高质量发展。

一条条纵横交织的公路,勾勒出了现代城市的“动脉”与“经络”。交通道路的变化与人类社会的进步交相呼应,奏响了时代发展的进行曲。

当智能网联汽车化身为办公室和家庭之外的“第三空间”,超高清车载显示屏就成了人与汽车之间沟通交互的“窗户”;当车辆演变为交通道路上的一个个“智慧体”,超高清视觉系统则成了提升车辆全息感知能力的“法宝”;当“智慧的车”驶上“聪明的路”,超高清视频监控便成了城市智能交通综合管理的必备“工具”。可以看到,超高清技术已经在智能交通蓝图上留下了浓墨重彩的痕迹。

图为蔚来汽车ET7 10.17英寸仪表显示屏及12.8英寸中控显示屏

超高清车载显示屏成为汽车“新四化”标配

“软件定义汽车”时代,汽车“新四化”(电动化、网联化、智能化、共享化)呈现蓬勃发展之姿。作为智能网联技术的重要载体,超高清车载显示屏在超高清3D地图、超高清车载影音、超高清全景泊车影像等现代汽车场景中应用广泛,还在视频会议、远程办公、3D游戏等未来汽车场景中尽显风采,已然成为汽车“新四化”的标配。

“如何完美实现车载显示屏的人机交互、信息呈现以及智能属性是摆在车企面前绕不开的问题。”武汉海微科技有限公司高级副总裁汪杨刚对《中国电子报》记者说道,“某种程度而言,超高清智能显示屏除了要迎合当下主流显示屏的高端化、大屏化、多屏化、联屏化趋势之外,还应具备更加轻薄、更加智能、更加清晰的特点,取长补短,进而找到多方并存的最优解决方案。”

传统LCD显示屏一般采用侧发光技术,缺点是无论显示何种画面,背光始终处于全亮状态,黑态画面显示效果较差。相较之下,海微科技的直下式背光方案,能将LED整面均匀布置在显示屏背光部分,可根据图像画面内容分布,再通过算法计算,动态控制各分区LED的亮灭,以此提高画面对比度。

以其为蔚来汽车量身定制的车载仪表显示屏为例,该产品采用全球首创的车规级MiniLED直下式背光技术,支持Local Dimming算法,利用超高清视频技术实现多媒体视频分发播放功能,车载端接入云端服务器,使显示屏不仅具有高度自动化、智能化、超高清化等特点,还能更好地实现人机交互功能。

汪杨刚认为,MiniLED、OLED等创新显示技术,打造出高色域、高对比度、高亮度的顶级座舱视觉体验,最大支持分辨率超过8K,实现了对传统车载显示模式的创新和变革。据悉,蔚来、东风、理想、罗克维尔斯、东软集团、辉塔信息等多家汽车制造商皆采用了此类超高清车载大屏,在业内掀起了一股创新应用潮流。

超高清视觉系统提升车辆全息感知能力

近年来,随着城市化进程的加快,城市人口激增,城市交通问题面临严峻考验。交通事故、交通流量激增、高速交通拥堵等突发事件成为制约我国交通业发展的重要因素。

从汽车本身来看,以深度神经网络为代表的人工智能技术正推动汽车产品快速迭代,车载摄像头成为ADAS(高级驾驶辅助系统)的重要感知部件。尤其伴随自动驾驶往L3-L5高阶迈进,车载摄像头迎来爆发式增长。据统计,2022年全球车载摄像头销量将突破2.5亿颗,市场规模650亿元。

武汉极目智能技术有限公司研发的智能网联汽车800万像素超高清视觉感知系统,通过自研的动态聚焦技术实现对图像进行灵活的非线性采样,在不失精度的前提下将计算量降低到25%或更低,在同等或更低算力下可实现更高的检测准确性。

图为武汉极目智能技术有限公司自研动态聚焦技术展示场景

武汉极目智能技术有限公司创始人、董事长程建伟对《中国电子报》记者说道:“超高清摄像头是全自动驾驶技术的基石和关键,拥有更开阔视野,能更好地处理行人横穿、转弯等场景;高分辨率带来的更远车辆、行人、标识牌检测距离,提供更佳图像清晰度、更流畅画面、更舒适的驾驶体验,同时还能有效提升汽车安全性能,降低交通事故。”

从道路来看,针对高速公路重点路段实施交通事件自动检测分析是高速公路智慧化改造的重点方向之一。现阶段,高速公路事件检测技术大部分以视频分析为主,视频质量易受极端天气影响,算法准度也不稳定。

“超高清技术是提升交通视频分析准确率的‘法宝’。”宇视科技解决方案部智能交通行业资深专家黄晶对《中国电子报》记者说道,“高速公路路况复杂,涉及多个参与方,需要系统智能分析各种异常情况,如道路抛沙物、非维护人员进入隧道等。”

宇视科技推出的多目标复杂道路融合信息感知系统,将毫米波雷达探测技术与超高清视频检测技术结合在一起,集图像采集、图像处理、车辆特征检测、车型分类、车牌识别、交通流量数据检测、交通事件检测于一体,创新性的解决了引入视觉注意力机制和多帧特征的融合问题,实现对存在运动模糊和失焦视频的多尺度目标检测,以及道路信息的综合感知。据悉,该系统已在福建省高速某隧道落地应用,且使用效果良好。

黄晶表示:“从交通场景应用角度看,超高分辨率和超高感光度在同步推进提升,超高清使交通视频的视野范围更广,超高感光度使视频可用时间范围更大。”

与此同时,对于危化品、烟花爆竹、民用爆炸物、渣土车、超限车辆等重点车辆的危险行为识别也是道路监测的一大重点。以危化品运输车辆为例,一旦发生事故,会造成危险化学品泄漏和污染,给人民群众的生命、财产安全造成重大损失。

西禹路段为西安至禹门口高速公路,是国家高速公路网京昆高速(G5)在陕西境内的一段,是陕西通往华北、西南的一条交通大动脉。作为京昆高速陕西主要路段,该路段平日里客货车辆较多,尤其是危化品车辆,存在严重安全隐患。

图为江苏金晓电子信息股份有限公司重点车辆精细化管控展示场景

江苏金晓电子信息股份有限公司为该路段提供重点车辆精细化管控服务,在事故易发路段布设矩阵式多目摄像终端,实现大范围超高清视频采集,同时借助深度学习算法对重点车辆的危险行为,如急减速、急加速、急变道、急停、超速等,进行智能化识别,并对潜在安全隐患实施预测,生成安全管控策略,能够有效预防重大事故的发生。

江苏金晓电子信息股份有限公司总经理沈庆宏在接受《中国电子报》记者采访时表示:“这对交通精细化管理有明确的示范引领作用。在重点车辆识别和危险行为管控基础上,超高清技术的应用可进一步拓展到隧道、桥梁、涵洞等重点设施设备,在道路巡检、安全诊断和事故预防等方面发挥重要价值。”

超高清监控让车路协同变“透明”

相较传统汽车强国,我国车路协同起步较晚,但近年来受益于国家政策对于车联网、自动驾驶以及超高清技术发展的积极引导,使我国车路协同在短期内快速积累了后发优势。除了智能网联汽车的快速迭代,路侧数字化、智慧化建设也在加速。超高清监控作为交通道路的“智慧之眼”,吸引了诸多智慧交通赛道玩家的眼球。

走上山东省济南市平阴区的街头,市民们纷纷感叹“道路越来越通畅了”“一路绿灯的情况越来越常见”“交通拥堵情况有了很大改善”......山东未来网络研究院是“幕后英雄”之一。他们在济南市落地的交通拥塞监测项目采用云计算、大数据、人工智能等技术,通过从海量超高清交通视频中挖掘有效数据和深度学习,有效提升了既有交通设施的运行效率。

图为智能路段协同信号控制系统展示画面


山东未来网络研究院成果转化部负责人钱钧对《中国电子报》记者介绍到:“该系统有效缓解了道路拥堵情况,能够及时调整信号时长,结合流量数据对车辆进行分流。实施方案后,测试路段平均行驶速度比之前提升16%。同时,通过扩大监控范围,有效查处违章行为、打击违法车辆,并大幅降低了交通事故发生率。此外,通过跨部门统一调度、协同指挥,实现了对于突发事故第一时间响应、救援。”

广州国交润万交通信息有限公司作为北京市交通运行监测调度中心(TOCC)“北京市交通行业视频监控系统”的技术支持单位,协助TOCC针对“六站两场”重点区域及城市路网、轨道交通等十多个重点行业进行全面精细化监测,汇聚了20万余路的超高清交通视频,并共享给交通运输部、市政府、市图像办等部门,实现全市综合交通运输的统筹、协调和联动。据了解,该平台曾为2022北京冬奥会期间的城市交通监测调度提供保障。

图为北京市交通运行监测调度中心(TOCC)实时画面


“超高清视频在城市道路交通智能管理中起到了举足轻重的作用。按照‘4K先行、兼顾8K’的总体技术路线,我们采用超高分辨率处理、高并发流媒体、高分可视化等关键技术,大幅提升了车路协同过程中的网络传输能力,提高了城市交通运行监测能力,提升了人们生活质量。”广州国交润万交通信息有限公司董事长吕洪燕对《中国电子报》记者说道。

近年来,《交通强国建设纲要》《数字交通发展规划纲要》《推进综合交通运输大数据发展行动纲要》等系列政策文件的相继印发,标志着我国已经踏上从“交通大国”向“交通强国”转变的新征程。工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合印发的《超高清视频产业发展行动计划(2019—2022年)》更是为产业发展指明了前进的方向。超高清技术与交通业的碰撞,摩擦出科技创新的火花。业内专家普遍认为,在超高清技术赋能下,我国交通业数字化发展的全新篇章正徐徐展开。
责任编辑:宋婧


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