簡(jiǎn) 介： 本文對(duì)于參加2021年第十六屆智能車競(jìng)賽全國(guó)總決賽線上比賽室內(nèi)AI視覺(jué)組比賽細(xì)則。
關(guān)鍵詞： 智能車競(jìng)賽，線上比賽，室內(nèi)視覺(jué)AI

一、比賽方式

??由于AI視覺(jué)組的特殊識(shí)別任務(wù)，比如分賽區(qū)的競(jìng)賽中我們看到需要在賽道上特殊位置部署識(shí)別靶標(biāo)，因此會(huì)造成賽道需求與其他室內(nèi)賽題組不同，比賽過(guò)程中需要更換靶標(biāo)，這樣使得比賽流程復(fù)雜，需要人員多。為了能夠方便參賽同學(xué)與其他賽題組共用賽道，簡(jiǎn)化比賽過(guò)程，在第十六屆智能汽車競(jìng)賽的室內(nèi)AI視覺(jué)組比賽中，我們將車模的運(yùn)行功能與任務(wù)識(shí)別功能分別進(jìn)行考察，分別進(jìn)行積分。

??這樣也可以防止參賽隊(duì)伍只進(jìn)行賽道得分，或者只進(jìn)行識(shí)別得分，這樣就違背了該組別的宗旨。所以AI視覺(jué)組的比賽需要參賽隊(duì)伍在給定的時(shí)間內(nèi)（比如兩分鐘），分別執(zhí)行循跡任務(wù)和識(shí)別任務(wù)。

??1、循跡任務(wù)：車模在賽道上運(yùn)行，計(jì)算積分值，規(guī)則及賽道要求與基礎(chǔ)四輪組一致，只是每次運(yùn)行的限定時(shí)間變?yōu)閮煞昼姡?/p>??2、識(shí)別任務(wù)：車模在固定位置，兩分鐘內(nèi)對(duì)固定位置的圖片內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)識(shí)別并作出相應(yīng)動(dòng)作來(lái)獲得積分值，動(dòng)作要求請(qǐng)查看圖片識(shí)別得分標(biāo)準(zhǔn)里的備注欄描述；

??通過(guò)任務(wù)分離的方式，就可以實(shí)現(xiàn)與其他室內(nèi)組進(jìn)行賽道共用的目的，同時(shí)也單獨(dú)對(duì)所有識(shí)別任務(wù)進(jìn)行單獨(dú)考察，避免分賽區(qū)出現(xiàn)的“遇碼即?！钡你@空子比賽方式，需要充分考察國(guó)賽高水平小車的AI視覺(jué)的任務(wù)是否能完成。

??賽道運(yùn)行任務(wù)的2分鐘和圖片識(shí)別任務(wù)的2分鐘分別進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，這樣是為了讓同學(xué)們中間切換時(shí)不必慌張，但中間的銜接時(shí)間也不能過(guò)長(zhǎng)，兩個(gè)任務(wù)之間可以擦輪胎，但整個(gè)小車正式比賽開(kāi)始后到車模檢查結(jié)束都不能更改任何結(jié)構(gòu)，也不能拆掉OpenART以及旋轉(zhuǎn)舵機(jī)等，因?yàn)榇藭r(shí)參加比賽的小車應(yīng)該是一個(gè)完整的作品。

二、計(jì)時(shí)與積分

1、計(jì)時(shí)：

??AI視覺(jué)組的計(jì)時(shí)分為兩部分，第一部分是賽道運(yùn)行的兩分鐘倒計(jì)時(shí)，第二部分是識(shí)別任務(wù)的兩分鐘倒計(jì)時(shí)，兩部分任務(wù)分別進(jìn)行倒計(jì)時(shí)比賽。

??考慮到比賽為線上多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行，同時(shí)結(jié)合今年的積分制賽制，所以各線上賽的賽點(diǎn)不必要購(gòu)買計(jì)時(shí)系統(tǒng)。比賽進(jìn)行時(shí)，只需要在直播畫(huà)面中持續(xù)拍到另一個(gè)在（兩分鐘）倒計(jì)時(shí)的手機(jī)即可，當(dāng)然如果已經(jīng)有逐飛的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，仍然可以采用計(jì)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行（兩分鐘）倒計(jì)時(shí)，并且也需要拍到計(jì)時(shí)的大屏幕畫(huà)面，以此來(lái)記錄比賽進(jìn)行的（兩分鐘）倒計(jì)時(shí)是否符合規(guī)范。

2、積分：

??賽道運(yùn)行任務(wù)的積分標(biāo)準(zhǔn)與基礎(chǔ)四輪組的積分標(biāo)準(zhǔn)一致，每次發(fā)車的兩分鐘內(nèi)，可以一直跑來(lái)獲取最多的積分，沖出賽道或犯規(guī)后則視為本次發(fā)車的積分停止，不允許本次發(fā)車機(jī)會(huì)的兩分鐘內(nèi)重新重車庫(kù)發(fā)車，也不允許在小車犯規(guī)或沖出賽道后由選手撿回小車從賽道中間發(fā)車，這也是對(duì)車模穩(wěn)定性的一個(gè)考察。

??圖片識(shí)別積分任務(wù)分為“積分”和相應(yīng)“扣分”環(huán)節(jié)，積分也是在兩分鐘內(nèi)可以多輪次一直識(shí)別累計(jì)積分，直到兩分鐘倒計(jì)時(shí)結(jié)束。“扣分”是當(dāng)識(shí)別錯(cuò)誤做出錯(cuò)誤動(dòng)作或不做動(dòng)作時(shí)的懲罰手段。

??扣分規(guī)則為：當(dāng)屏幕上出現(xiàn)相應(yīng)圖片時(shí)，小車不能進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作或動(dòng)作錯(cuò)誤，則扣除本次任務(wù)對(duì)應(yīng)的分值。比如屏幕出現(xiàn)水果圖片時(shí)，小車未能完成識(shí)別和打靶，則扣10分；出現(xiàn)偶數(shù)數(shù)字圖片時(shí)，小車未能按要求前行進(jìn)大約30厘米，然后退回到原地，則扣5分；

??最終得分為賽道運(yùn)行的積分 AI識(shí)別的積分。賽道運(yùn)行任務(wù)和圖片識(shí)別任務(wù)是分別倒計(jì)時(shí)的2分鐘，兩個(gè)任務(wù)之間不允許調(diào)整時(shí)間，即便放棄某一項(xiàng)任務(wù)，另一項(xiàng)任務(wù)的時(shí)間也只有2分鐘。

??AI視覺(jué)組賽道各元素積分分值、圖片識(shí)別得分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表：

比賽任務(wù)	比賽得分	備注
發(fā)車任務(wù)	1	按照發(fā)車標(biāo)準(zhǔn)成功發(fā)車
環(huán)島任務(wù)	5	完成從入環(huán)島到出環(huán)島的完整動(dòng)作
三岔路口任務(wù)	5	必須滿足前后兩次通過(guò)不同三岔路口支路
十字路口任務(wù)	2	十字路口直行
坡道任務(wù)	5	需要坡道使得車模在最高點(diǎn)距離地面15厘米
視覺(jué)AI 識(shí)別數(shù)字	5	如果是偶數(shù)，則往前行進(jìn)大約30厘米，然后退回到原地；如果是奇數(shù)，往后退行大約30厘米，然后返回原地； 如果動(dòng)作錯(cuò)誤或不做動(dòng)作，則扣5分；
視覺(jué)AI組 識(shí)別AprilTag	5	如果是偶數(shù)，車模先往前行進(jìn)大約10厘米，然后再返回原地。如果Apriltag是奇數(shù)，則車模先后退大約10厘米，然后返回原地； 如果動(dòng)作錯(cuò)誤或不做動(dòng)作，則扣5分；
視覺(jué)AI 識(shí)別動(dòng)物	10	識(shí)別到動(dòng)物，車模的攝像頭左右搖擺兩次，搖擺的角度大于90°?；蛘哕嚹Ｇ拜嗈D(zhuǎn)向左右擺動(dòng)兩次。 如果動(dòng)作錯(cuò)誤或不做動(dòng)作，則扣10分；
視覺(jué)AI 識(shí)別水果	10	識(shí)別到水果，車模激光管發(fā)送激光對(duì)水果圖片下方的鍵盤進(jìn)行照射打靶，激光光斑需打在圖片垂直映射下來(lái)的鍵盤上即可（打在屏幕上會(huì)產(chǎn)生鏡面反射，不容易判斷是否進(jìn)行了打靶），照射時(shí)間超過(guò)1秒鐘。 如果動(dòng)作錯(cuò)誤或不做動(dòng)作，則扣10分；

??上述得分標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步優(yōu)化。并在8月15日之前進(jìn)行正式確定公布。

??下圖給出了車模對(duì)于不同的圖片對(duì)象進(jìn)行的動(dòng)作：

三、比賽流程及裁判方式

??參賽隊(duì)伍有3次發(fā)車機(jī)會(huì)和識(shí)別機(jī)會(huì)，每次發(fā)車限時(shí)兩分鐘，每輪識(shí)別也限時(shí)兩分鐘；三次機(jī)會(huì)中取最高積分那次作為最終成績(jī)。

1、賽道運(yùn)行：

??賽道運(yùn)行的判罰與基礎(chǔ)四輪組一致，需要小車從車庫(kù)出發(fā)，按賽道順序運(yùn)行各元素，只要兩分鐘內(nèi)沒(méi)沖出賽道、沒(méi)犯規(guī)，就可以一直在賽道上運(yùn)行并獲得積分，沖出賽道及犯規(guī)的判罰請(qǐng)查看裁判手冊(cè)。

2、AI識(shí)別流程及動(dòng)作要求：

??按照傳統(tǒng)的方式，AI識(shí)別的數(shù)據(jù)集準(zhǔn)備就有了一定的困難，提前發(fā)布比賽數(shù)據(jù)集會(huì)導(dǎo)致利用其它方式進(jìn)行辨別而放棄AI識(shí)別的可能性，如果比賽當(dāng)天才發(fā)布比賽用的數(shù)據(jù)集也不能保證所有隊(duì)伍都有彩色打印機(jī)來(lái)進(jìn)行打印。

??為了解決這兩種矛盾，組委會(huì)委托逐飛科技用OpenART mini對(duì)電腦顯示屏直接顯示的圖像、數(shù)字、AprilTag碼進(jìn)行識(shí)別做了驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，只要設(shè)置合適的曝光，用實(shí)際圖片進(jìn)行訓(xùn)練的模型也能識(shí)別顯示屏直接顯示的內(nèi)容。屆時(shí)，逐飛科技將提供一個(gè)正式比賽版的圖片顯示軟件，開(kāi)始正式比賽時(shí)，軟件按照AprilTag碼、動(dòng)物或水果、數(shù)字、動(dòng)物或水果的順來(lái)進(jìn)行每一輪的顯示，其中動(dòng)物和水果是隨機(jī)出現(xiàn)的，用固定AprilTag碼和數(shù)字出現(xiàn)的順序旨在為小車提供一個(gè)操作標(biāo)志，降低整體難度，這一改變也是按照草案發(fā)布后部分參賽選手的訴求來(lái)做的修正。

??因此比賽時(shí)將采用直接對(duì)電腦屏幕播放的圖片進(jìn)行識(shí)別的方式，為方便同學(xué)們訓(xùn)練使用，逐飛科技將首先將為大家提供一個(gè)訓(xùn)練板的圖片顯示軟件，軟件可以自己勾選為訓(xùn)練模式和模擬比賽，訓(xùn)練模式時(shí)點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)名字的按鈕，軟件就顯示對(duì)應(yīng)圖片，連續(xù)點(diǎn)擊同一個(gè)按鈕就會(huì)隨機(jī)連續(xù)切換顯示該類別的其他圖片，方便選手調(diào)試，如下列圖片所示：

??選手若想模擬比過(guò)程，勾選上模擬比賽選項(xiàng)即可模擬正式比賽的流程和順序，如下列圖片所示：

??此時(shí)下一張圖片按鈕同步變?yōu)榛疑俅吸c(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕可進(jìn)行下一輪識(shí)別，以此實(shí)現(xiàn)在2分鐘限時(shí)內(nèi)可以累計(jì)進(jìn)行積分。需要注意的是，為防止鼠標(biāo)誤雙擊導(dǎo)致圖片跳過(guò)，“下一張圖片”的按鈕有500ms延時(shí)，以確保誤操作導(dǎo)致某一次的圖片直接被跳過(guò)影響小車的識(shí)別。

??訓(xùn)練版AI視覺(jué)組圖片顯示軟件下載地址：

• 鏈接：https://pan.baidu.com/s/1Zda0CzfemMQ7zGDhBJGtgw
• 提取碼：ishd

??正式比賽的軟件版本將在比賽當(dāng)天發(fā)布，圖片內(nèi)置在軟件內(nèi)，圖片源文件用戶不可見(jiàn)，同時(shí)正式比賽版本的界面也有明確標(biāo)識(shí)，直播時(shí)需清楚的看到軟件的版本，正式比賽時(shí)不允許使用訓(xùn)練版軟件。同時(shí)比賽時(shí)需要直播現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)鏈接下載軟件到本地，根據(jù)下載的目錄打開(kāi)軟件的過(guò)程，整個(gè)操作過(guò)程不計(jì)入2分鐘圖片識(shí)別任務(wù)，倒計(jì)時(shí)時(shí)間從打開(kāi)軟件后，點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕時(shí)開(kāi)始。

??圖片識(shí)別場(chǎng)地設(shè)置要求：

??由于小車需要根據(jù)識(shí)別的結(jié)果做出不同的動(dòng)作，尤其數(shù)字和AprilTag碼需要前后移動(dòng)不同距離，所以在場(chǎng)地布置時(shí)，需要在前后各放一把不小于30CM的直尺來(lái)進(jìn)行距離標(biāo)識(shí)，以方便從視頻中來(lái)對(duì)小車的動(dòng)作進(jìn)行判罰。同時(shí)國(guó)賽的數(shù)據(jù)集中將繼續(xù)從之前公布的數(shù)據(jù)集中選取，但正是比賽的數(shù)據(jù)集將包含深色背景的動(dòng)物或水果圖片。

??圖片識(shí)別場(chǎng)地依然布置在賽道旁，任意一截大于1米的直道都可以，電腦放在原來(lái)靶標(biāo)的位置，賽道邊有一把1米長(zhǎng)的直尺進(jìn)行距離標(biāo)識(shí)，小車放在這截直道上，如下圖示意：

??為了讓選手們清楚的理解規(guī)則，由“逐飛科技”為大家錄制了一個(gè)圖片識(shí)別任務(wù)演示視頻：第十六屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽AI視覺(jué)組圖片識(shí)別積分任務(wù)演示。

??演示視頻B站鏈接：https://www.bilibili.com/video/BV1hL411E7BV

四、正式比賽及拍攝要求

??為方便組織與開(kāi)展，同一個(gè)賽點(diǎn)多個(gè)類別的比賽進(jìn)行串行開(kāi)始，所以一個(gè)賽點(diǎn)理論上只需要一個(gè)視頻直播間，但需要提前演練直播拍攝角度，測(cè)試直播信號(hào)，建議用速度更快的5G信號(hào)進(jìn)行直播，若室內(nèi)WiFi信號(hào)穩(wěn)定，也可采用WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直播，直播過(guò)程拍需要攝清楚每一個(gè)過(guò)程，如果有手持穩(wěn)定器或三腳架，建議也用上此類設(shè)備，這樣可以保證畫(huà)面比較穩(wěn)定，使得記錄的視頻觀賞效果更好。

??以下是詳細(xì)要求：

??1. 發(fā)車后選手不能跟車走，小車運(yùn)行過(guò)程中不允許中途操作或接觸小車，同時(shí)也避免擋住拍攝視線；

??2. 需要在直播的視野范圍內(nèi)看到正在進(jìn)行倒計(jì)時(shí)的手機(jī)或大屏幕或其他倒計(jì)時(shí)設(shè)備，倒計(jì)時(shí)結(jié)束后的完成動(dòng)作不予積分；

??3. 在賽道上運(yùn)行時(shí)，發(fā)車后鏡頭要及時(shí)拍到小車，不能跟丟讓小車跑出視野外；

??4. 在拍攝識(shí)別任務(wù)時(shí)，需要拍攝清楚小車的動(dòng)作以及被識(shí)別圖片內(nèi)容，方便通過(guò)視頻判斷動(dòng)作是否完成的正確，同時(shí)需要在賽道邊上放一把不小于100cm的直尺來(lái)進(jìn)行距離標(biāo)識(shí)，直尺的中心與小車的中心對(duì)齊，以方便從視頻中來(lái)對(duì)小車的動(dòng)作是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行判罰。；

??5. 需要安排一個(gè)機(jī)位直播，一個(gè)機(jī)位錄制本地視頻存儲(chǔ)，以防信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，有另一個(gè)機(jī)位的視頻作為參考證據(jù)；

??6. 直播視頻時(shí)需要對(duì)競(jìng)賽過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)解說(shuō)和播報(bào)，同時(shí)需要在另一臺(tái)電腦上打開(kāi)直播并對(duì)整個(gè)直播過(guò)程進(jìn)行錄屏，最終作為有效材料匯總提交給組委會(huì)，請(qǐng)?zhí)崆笆煜ふ麄€(gè)操作過(guò)程；

??7. 正式比賽時(shí)需要像分賽區(qū)那樣配備裁判對(duì)比賽過(guò)程進(jìn)行判罰，具體判罰標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)查看裁判手冊(cè)；

??8. 車模檢查過(guò)程也需要進(jìn)行直播，車模檢查要求參考技術(shù)要求表；

??9. 直播的目的是公開(kāi)透明比賽過(guò)程，不能讓人產(chǎn)生直播沒(méi)看到關(guān)鍵點(diǎn)的情況，這樣就有爭(zhēng)議，所以大家需要在準(zhǔn)備過(guò)程中嚴(yán)格要求自己，做到公開(kāi)透明，視頻把細(xì)節(jié)都拍到，在出現(xiàn)質(zhì)疑的時(shí)候也很容易有視頻證據(jù)作為解釋，大家共同維護(hù)比賽規(guī)則，才能做到消滅質(zhì)疑；

五、比賽次數(shù)及同分排序

??今年全國(guó)總決賽因?yàn)橐咔椴捎昧司€上比賽的方式，賽道自行按規(guī)定鋪設(shè)，因此每個(gè)隊(duì)伍可以在準(zhǔn)備過(guò)程中有充分的調(diào)試時(shí)間，并且隊(duì)伍車模性能高，可靠性強(qiáng)。所以為了使得線上比賽更加的緊湊，觀賞性強(qiáng)，可以采用三次決勝負(fù)的方式。也就是每個(gè)隊(duì)伍只進(jìn)行三次發(fā)車，每次發(fā)車的賽道運(yùn)行及圖片識(shí)別任務(wù)各兩分鐘，取成績(jī)最好的一次作為最終比賽成績(jī)。

??若產(chǎn)生了同分的情況，根據(jù)其他組的排序方式來(lái)進(jìn)行。