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

一、比賽方式

??由于AI視覺組的特殊識別任務(wù)，比如分賽區(qū)的競賽中我們看到需要在賽道上特殊位置部署識別靶標(biāo)，因此會造成賽道需求與其他室內(nèi)賽題組不同，比賽過程中需要更換靶標(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，簡化比賽過程，在第十六屆智能汽車競賽的室內(nèi)AI視覺組比賽中，我們將車模的運行功能與任務(wù)識別功能分別進(jìn)行考察，分別進(jìn)行積分。

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

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

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

??賽道運行任務(wù)的2分鐘和圖片識別任務(wù)的2分鐘分別進(jìn)行倒計時，這樣是為了讓同學(xué)們中間切換時不必慌張，但中間的銜接時間也不能過長，兩個任務(wù)之間可以擦輪胎，但整個小車正式比賽開始后到車模檢查結(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，因為此時參加比賽的小車應(yīng)該是一個完整的作品。

二、計時與積分

1、計時：

??AI視覺組的計時分為兩部分，第一部分是賽道運行的兩分鐘倒計時，第二部分是識別任務(wù)的兩分鐘倒計時，兩部分任務(wù)分別進(jìn)行倒計時比賽。

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

2、積分：

??賽道運行任務(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)會的兩分鐘內(nèi)重新重車庫發(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，這也是對車模穩(wěn)定性的一個考察。

??圖片識別積分任務(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)可以多輪次一直識別累計積分，直到兩分鐘倒計時結(jié)束?！翱鄯帧笔钱?dāng)識別錯誤做出錯誤動作或不做動作時的懲罰手段。

??扣分規(guī)則為：當(dāng)屏幕上出現(xiàn)相應(yīng)圖片時，小車不能進(jìn)行相應(yīng)動作或動作錯誤，則扣除本次任務(wù)對應(yīng)的分值。比如屏幕出現(xiàn)水果圖片時，小車未能完成識別和打靶，則扣10分；出現(xiàn)偶數(shù)數(shù)字圖片時，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；

??最終得分為賽道運行的積分 AI識別的積分。賽道運行任務(wù)和圖片識別任務(wù)是分別倒計時的2分鐘，兩個任務(wù)之間不允許調(diào)整時間，即便放棄某一項任務(wù)，另一項任務(wù)的時間也只有2分鐘。

??AI視覺組賽道各元素積分分值、圖片識別得分標(biāo)準(zhǔn)見下表：

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)島的完整動作
三岔路口任務(wù)	5	必須滿足前后兩次通過不同三岔路口支路
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距離地面15厘米
視覺AI 識別數(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； 如果動作錯誤或不做動作，則扣5分；
視覺AI組 識別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； 如果動作錯誤或不做動作，則扣5分；
視覺AI 識別動物	10	識別到動物，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)向左右擺動兩次。 如果動作錯誤或不做動作，則扣10分；
視覺AI 識別水果	10	識別到水果，車模激光管發(fā)送激光對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的鍵盤上即可（打在屏幕上會產(chǎn)生鏡面反射，不容易判斷是否進(jìn)行了打靶），照射時間超過1秒鐘。 如果動作錯誤或不做動作，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。

??下圖給出了車模對于不同的圖片對象進(jìn)行的動作：

三、比賽流程及裁判方式

??參賽隊伍有3次發(fā)車機(jī)會和識別機(jī)會，每次發(fā)車限時兩分鐘，每輪識別也限時兩分鐘；三次機(jī)會中取最高積分那次作為最終成績。

1、賽道運行：

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

2、AI識別流程及動作要求：

??按照傳統(tǒng)的方式，AI識別的數(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)集會導(dǎo)致利用其它方式進(jìn)行辨別而放棄AI識別的可能性，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伍都有彩色打印機(jī)來進(jìn)行打印。

??為了解決這兩種矛盾，組委會委托逐飛科技用OpenART mini對電腦顯示屏直接顯示的圖像、數(shù)字、AprilTag碼進(jìn)行識別做了驗證，經(jīng)過驗證，只要設(shè)置合適的曝光，用實際圖片進(jìn)行訓(xùn)練的模型也能識別顯示屏直接顯示的內(nèi)容。屆時，逐飛科技將提供一個正式比賽版的圖片顯示軟件，開始正式比賽時，軟件按照AprilTag碼、動物或水果、數(shù)字、動物或水果的順來進(jìn)行每一輪的顯示，其中動物和水果是隨機(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做的修正。

??因此比賽時將采用直接對電腦屏幕播放的圖片進(jìn)行識別的方式，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)練模式時點擊對應(yīng)名字的按鈕，軟件就顯示對應(yīng)圖片，連續(xù)點擊同一個按鈕就會隨機(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：

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

??此時下一張圖片按鈕同步變?yōu)榛疑俅吸c擊“開始”按鈕可進(jìn)行下一輪識別，以此實現(xiàn)在2分鐘限時內(nèi)可以累計進(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，“下一張圖片”的按鈕有500ms延時，以確保誤操作導(dǎo)致某一次的圖片直接被跳過影響小車的識別。

??訓(xùn)練版AI視覺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，同時正式比賽版本的界面也有明確標(biāo)識，直播時需清楚的看到軟件的版本，正式比賽時不允許使用訓(xùn)練版軟件。同時比賽時需要直播現(xiàn)場通過鏈接下載軟件到本地，根據(jù)下載的目錄打開軟件的過程，整個操作過程不計入2分鐘圖片識別任務(wù)，倒計時時間從打開軟件后，點擊“開始”按鈕時開始。

??圖片識別場地設(shè)置要求：

??由于小車需要根據(jù)識別的結(jié)果做出不同的動作，尤其數(shù)字和AprilTag碼需要前后移動不同距離，所以在場地布置時，需要在前后各放一把不小于30CM的直尺來進(jìn)行距離標(biāo)識，以方便從視頻中來對小車的動作進(jìn)行判罰。同時國賽的數(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物或水果圖片。

??圖片識別場地依然布置在賽道旁，任意一截大于1米的直道都可以，電腦放在原來靶標(biāo)的位置，賽道邊有一把1米長的直尺進(jìn)行距離標(biāo)識，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”為大家錄制了一個圖片識別任務(wù)演示視頻：第十六屆全國大學(xué)生智能汽車競賽AI視覺組圖片識別積分任務(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

??為方便組織與開展，同一個賽點多個類別的比賽進(jìn)行串行開始，所以一個賽點理論上只需要一個視頻直播間，但需要提前演練直播拍攝角度，測試直播信號，建議用速度更快的5G信號進(jìn)行直播，若室內(nèi)WiFi信號穩(wěn)定，也可采用WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直播，直播過程拍需要攝清楚每一個過程，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，小車運行過程中不允許中途操作或接觸小車，同時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)行倒計時的手機(jī)或大屏幕或其他倒計時設(shè)備，倒計時結(jié)束后的完成動作不予積分；

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

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

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

??6. 直播視頻時需要對競賽過程進(jìn)行實時解說和播報，同時需要在另一臺電腦上打開直播并對整個直播過程進(jìn)行錄屏，最終作為有效材料匯總提交給組委會，請?zhí)崆笆煜ふ麄€操作過程；

??7. 正式比賽時需要像分賽區(qū)那樣配備裁判對比賽過程進(jìn)行判罰，具體判罰標(biāo)準(zhǔn)請查看裁判手冊；

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

??9. 直播的目的是公開透明比賽過程，不能讓人產(chǎn)生直播沒看到關(guān)鍵點的情況，這樣就有爭議，所以大家需要在準(zhǔn)備過程中嚴(yán)格要求自己，做到公開透明，視頻把細(xì)節(jié)都拍到，在出現(xiàn)質(zhì)疑的時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

??今年全國總決賽因為疫情采用了線上比賽的方式，賽道自行按規(guī)定鋪設(shè)，因此每個隊伍可以在準(zhǔn)備過程中有充分的調(diào)試時間，并且隊伍車模性能高，可靠性強。所以為了使得線上比賽更加的緊湊，觀賞性強，可以采用三次決勝負(fù)的方式。也就是每個隊伍只進(jìn)行三次發(fā)車，每次發(fā)車的賽道運行及圖片識別任務(wù)各兩分鐘，取成績最好的一次作為最終比賽成績。

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