本技术介绍了一种双阶段渐进式雨滴去除技术及系统,旨在提升智能网联汽车在雨中环境下的车辆检测准确性。该技术依托于创建的特定车辆检测数据集MCGVD,通过该数据集,
背景技术
智能网联汽车(Intelligent and connected vehicle,ICV)是一个融合环境感知、信息交互等关键系统于一体的高新技术综合体。环境感知系统作为ICV的“眼睛”,承担着检测并识别周围物体语义类别、位置方向的重要任务。在环境感知系统的诸多子系统中,基于计算机视觉的车辆检测系统(Vehicle detect system,VDS)在天气晴朗的工况下性能稳定,但在雨天等恶劣条件下VDS采集的图像存在雨纹遮挡、细节信息丢失等问题,而VDS的检测精度受图像中车辆特征信息的影响。因此,其检测精度在雨纹遮挡车辆背景层时会发生衰退,严重威胁ICV的行驶安全。
鉴于此,提升恶劣天气条件下VDS的检测精度具有举足轻重的研究意义。目前针对该问题已有多位学者展开相关研究。Ning等通过在YOLOv3中融入DensNet、注意力机制的方式提升了YOLOv3在雾天场景的车辆识别准确率。院等基于改进数据增强算法、引入注意力模块的思路优化了YOLOv5,增强了雾天环境下YOLOv5的车辆检测精确率。王等将毫米波雷达和机器视觉融合,从而保证了雨雾等恶劣环境中的车辆检测性能。上述研究虽然取得了一定的进展,但均聚焦于检测器的改进与辅助设备的使用,忽略了图像信息与检测精度息息相关的客观事实,因而在图像端的工作亟待加强。
目前,关于图像去雨的工作已有相关研究成果。Li等搭建了一种基于深度卷积和循环神经网络的模型实现了雨痕的去除。Ren等综合考虑网络架构、损失函数等模块,创建了一个渐进式去雨网络将雨层去除。Jiang等提出了一种基于金字塔结构的多尺度渐进融合网络实现了雨纹分布的感知与去除。上述算法虽然去雨性能优越,但仍存在不同程度的雨纹残留、细节信息损失等问题。为解决去雨工作长期存在的问题,Zamir等基于通道注意力和监督注意力实现雨纹的有效去除,但网络架构的简洁性有待提升。
实现思路