利用 3D 空中 SONAR 传感进行智能道路状况监测

本文探讨了使用空中 3D SONAR 传感器进行道路表面状况监测的能力。具体而言，我们考虑两项应用：道路材料分类和道路损伤检测与分类。虽然这些任务可以由其他传感器模块（如摄像头传感器和 LiDAR 传感器）执行，但这些传感器模块在严酷的探测条件下（如强雨、烟雾或雾中）往往会失败。通过使用对此类干扰鲁棒的探测方式，我们实现了机会主义探测应用的创建，其中正在执行其他任务（如垃圾收集、邮件投递等）的车辆也可用于监测道路状况。对于这些任务，我们使用一个包含不同类型损伤注释的单个数据集，标签包括道路表面的材料。在材料分类任务中，我们在三种不同的道路材料之间进行区分：沥青、混凝土和元素道路。在损伤检测与分类任务中，我们确定是否存在损伤，以及损伤类型（独立于材料类型），而不对损伤进行定位。我们在测试集上实现了接近 90% 的 F1 分数，成功地确定了来自 SONAR 传感器数据的道路表面类型，但发现损伤检测的性能滞后，F1 分数约为 75%。从而我们得出结论，SONAR 探测是包含在机会主义探测基于路面管理系统中的有前景的感知模块，但需要进一步的研究才能达到所需的准确度。