По данным ГИБДД основная причина ДТП — нарушение правил дорожного движения водителями. На нее приходится почти 90% от общего количества аварий. В том числе нарушения происходят по причине того, что водители не всегда своевременно видят дорожные знаки. При этом российские заводы-изготовители до сих пор выпускают автомобили, которые не оснащены системой их распознавания и выдачи предупреждений водителю о дорожной обстановке. А покупка отдельного зарубежного устройства обходится в среднем в 20 тысяч рублей. Ученые ПНИПУ создали отечественную систему, которая распознает дорожные знаки в режиме реального времени и тем самым снижает риск ДТП. Устройство предназначено для установки в уже эксплуатируемый автомобиль, а со временем может быть встроено на этапе производства и сборки российского транспорта.
На разработку выдано свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024611982 Федеральной службой по интеллектуальной собственности (Роспатент). Проект выполнен в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Обычно в машинах система распознавания дорожных знаков помогает, когда водитель пропускает их, двигаясь по дороге любого типа. Она отслеживает дорожные знаки, используя цифровую камеру, расположенную за зеркалом заднего вида и данные навигационной системы. Особенно это важно для водителей-новичков, которым сложно быстро считывать и реагировать на предупреждения при большом потоке автомобилей на дорогах.
Такие системы уже встраивают в зарубежные автомобили бизнес-класса. Водители отечественных автомобилей могу купить отдельный гаджет с такой функцией, но его стоимость варьируется от 20 тысяч рублей.
Ученые ПНИПУ создали собственный алгоритм распознавания дорожных знаков с использованием современных методов компьютерного зрения и машинного обучения на основе свободно распространяемых ПО. Программа написана на языке Python и весит всего 0,1 Мбайт. Разработчики реализовали программное обеспечение на основе библиотек OpenCV, Yolo и PyTorch. Затем ученые протестировали и оптимизировали работу системы в различных условиях освещения и загрязнения.
— В результате у нас получилась программа, которая распознает дорожные знаки в режиме реального времени с видеопотока. Видимость устройства зависит от характеристик применяемого объектива. При достаточной освещенности знаки качественно считываются на расстоянии ближнего света фар, примерно 25 метров. Затем система подает сигнал голосовым помощником или проекцией на лобовое стекло. У водителя есть 1-5 секунд, чтобы отреагировать на полученную информацию. Еще один плюс устройства в том, что оно никак не связано с интернетом или GPS, а значит работает стабильно в любых условиях, — объясняет инженер кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ Александр Ларионов.
Сейчас проект находится на стадии экспериментального исследования на транспортных средствах. Затем предполагается продажа устройств, содержащих это программное обеспечение. Нововведенные знаки система будет постепенно «учить» с помощью периодических обновлений, примерно так же, как приложения в телефоне.
Так ученые ПНИПУ разработали программу, которая повышает безопасность на дорогах за счет уменьшения количества нарушений, связанных с неправильным прочтением дорожных знаков. Такое устройство может быть установлено на любой автомобиль. В связи с автоматическим информированием о знаках и разметке водители смогут экономить время и быстро реагировать на изменения в дорожной обстановке. Благодаря разработке пермских политехников риск ДТП снизится, а качество и безопасность отечественного автопрома увеличится.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.