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Utilizar a visão por computador no ciclismo

Descobre como os modelos de visão por computador, como o Ultralytics YOLO11 , melhoram a segurança dos ciclistas, seguindo-os, detectando capacetes e analisando a velocidade para uma melhor perceção da estrada.

O ciclismo tem vindo a ganhar popularidade como meio de transporte sustentável, desporto de competição e atividade física. No entanto, as preocupações com a segurança, as limitações das infra-estruturas e a necessidade de uma melhor integração rodoviária continuam a ser questões fundamentais para os ciclistas de todo o mundo. De acordo com estudos recentes, Ontário registou um aumento significativo de mortes de ciclistas e peões em 2024, com as mortes de ciclistas a duplicarem e as mortes de peões a aumentarem 82% em comparação com o ano anterior.

Para responder a estes desafios, a inteligência artificial (IA) e os modelos de visão por computador, como o Ultralytics YOLO11 podem ser utilizados para aumentar a segurança dos ciclistas, otimizar as infra-estruturas e melhorar as experiências gerais de condução. Ao tirar partido da deteção, seguimento e análise de objectos em tempo real, a IA de visão pode melhorar a segurança dos ciclistas, fornecer informações para o planeamento do tráfego e até detetar a conformidade regulamentar, como a utilização de capacete.

Além disso, a visão computorizada está a ajudar os planeadores urbanos a monitorizar os padrões de movimento dos ciclistas, permitindo a criação de ciclovias mais bem concebidas e uma integração rodoviária mais segura. Para ciclistas recreativos e profissionais, os sistemas de visão alimentados por IA podem ajudar na monitorização da velocidade, na deteção de perigos na estrada e no apoio à navegação, tornando o ciclismo mais seguro e mais acessível.

Neste artigo, vamos explorar os desafios enfrentados pelos ciclistas, como a visão por computador pode ajudar e algumas aplicações reais de sistemas de visão alimentados por IA no ciclismo.

Desafios e preocupações do ciclismo atual

Apesar da crescente popularidade do ciclismo, há vários desafios que afectam a segurança e a acessibilidade:

  • Riscos para a segurança dos ciclistas: Os ciclistas são dos utentes mais vulneráveis da estrada, enfrentando os perigos de condutores desatentos, más condições da estrada e infra-estruturas cicláveis inadequadas. A falta de medidas de segurança em tempo real aumenta os riscos de acidente.
  • Problemas de integração do tráfego: Muitas cidades ainda não dispõem de ciclovias exclusivas, o que obriga os ciclistas a partilharem as estradas com os veículos a motor, aumentando a probabilidade de colisões.
  • Lacunas de dados para o planeamento urbano: Ao contrário dos veículos motorizados, as bicicletas não são frequentemente seguidas em sistemas de monitorização de tráfego em grande escala, o que limita a capacidade dos planeadores urbanos para otimizar as rotas cicláveis.
  • Cumprimento e aplicação do capacete: Os capacetes reduzem significativamente os riscos de lesões, mas o seu cumprimento varia muito. O controlo do uso do capacete pode encorajar melhores hábitos de segurança e ajudar os decisores políticos a desenvolver regulamentos eficazes.

Para resolver estas questões são necessárias soluções mais inteligentes e a tecnologia de visão por computador está a emergir como uma ferramenta fundamental para melhorar a segurança e a eficiência do ciclismo.

Como a visão por computador pode melhorar o ciclismo

Os modelos de visão por computador podem analisar, detetar e seguir objectos em tempo real, o que os torna adequados para melhorar a segurança e o desempenho do ciclismo. Ao integrar a IA de visão em sistemas de ciclismo inteligentes, as câmaras e sensores alimentados por IA podem fornecer informações em tempo real que melhoram a segurança rodoviária e o planeamento de infra-estruturas.

Áreas-chave em que a visão computacional pode melhorar a segurança dos ciclistas:

  • Monitorização da segurança dos ciclistas: Os sistemas de deteção alimentados por IA podem identificar condições de estrada inseguras, como buracos ou congestionamentos de trânsito repentinos, fornecendo alertas aos ciclistas.
  • Deteção da conformidade com o capacete: A visão por computador pode detetar a utilização de capacete entre os ciclistas para incentivar práticas de segurança.
  • Análise do fluxo de tráfego: Os modelos de deteção de objectos podem analisar as interações entre bicicletas e veículos, identificando áreas onde a infraestrutura ciclável precisa de ser melhorada.
  • Seguimento do movimento dos ciclistas para um planeamento urbano mais inteligente: O rastreio da densidade de ciclistas e da utilização das estradas com recurso à IA pode informar o desenvolvimento de infra-estruturas, garantindo melhores condições para os ciclistas nas cidades.

Agora, vamos ver mais de perto como a visão computacional já está a ser aplicada no ciclismo.

Aplicações da visão por computador no ciclismo

Agora que já explorámos os desafios do ciclismo e a forma como os modelos de visão computacional podem melhorar a segurança e a acessibilidade, vamos examinar as aplicações do mundo real. Os sistemas de visão alimentados por IA podem melhorar a infraestrutura do ciclismo, monitorizar a utilização do capacete, melhorar a segurança e apoiar os ciclistas na estrada.

Detetar e seguir bicicletas e pessoas para melhorar a segurança dos ciclistas

Compreender como os ciclistas e peões se deslocam em ambientes urbanos é crucial para melhorar a gestão do tráfego, a segurança rodoviária e otimizar a infraestrutura. Os modelos de visão computorizada podem detetar, seguir e contar bicicletas e peões em tempo real, fornecendo dados valiosos para melhorar a colocação de ciclovias, reduzir os riscos de acidentes e melhorar o fluxo global de tráfego.

As câmaras de vigilância com tecnologia Vision AI podem monitorizar a densidade de bicicletas em diferentes áreas, permitindo que os planeadores urbanos ajustem os desenhos das estradas com base em padrões de utilização reais. Ao utilizar a classificação, os modelos de IA podem distinguir entre ciclistas, bicicletas e capacetes, permitindo uma recolha de dados mais precisa para o planeamento de infra-estruturas. As autoridades podem avaliar se as ciclovias existentes são suficientes ou se são necessárias infra-estruturas cicláveis adicionais.

Fig. 1. Visão por computador para detetar ciclistas, bicicletas e uso de capacete.

A contagem de bicicletas e peões pode também contribuir para uma melhor gestão do tráfego e resposta a emergências. Se for detectado um elevado volume de ciclistas em alturas específicas do dia, os sinais de trânsito podem ser ajustados para melhorar a prioridade aos ciclistas nos cruzamentos.

Ao tirar partido da deteção, segmentação e contagem em tempo real, as autoridades de transportes podem tomar decisões baseadas em dados para melhorar o planeamento urbano, aumentar a segurança dos ciclistas e desenvolver cidades mais amigas dos ciclistas.

Deteção de capacete para conformidade com a segurança

O uso de capacetes reduz significativamente o risco de ferimentos graves na cabeça, mas o seu cumprimento continua a ser inconsistente entre os ciclistas. Os modelos de visão por computador, como o YOLO11 , podem detetar se um ciclista está a usar capacete em tempo real, permitindo a monitorização e a aplicação da segurança.

Fig. 2. Os modelos de visão por computador identificam os ciclistas com e sem capacete.

Por exemplo, os sistemas de monitorização do tráfego alimentados por IA podem analisar as imagens de vídeo das pistas de ciclismo para detetar as taxas de utilização de capacete. Estes dados podem ser utilizados pelos decisores políticos para implementar campanhas de sensibilização direcionadas ou aplicar mais eficazmente os regulamentos sobre capacetes.

Além disso, em eventos de ciclismo ou corridas competitivas, a deteção de capacetes com tecnologia de IA pode garantir que todos os participantes cumprem as normas de segurança antes de iniciarem uma corrida. Ao utilizar a Vision AI para a deteção de capacetes, as cidades e as organizações de ciclismo podem incentivar hábitos de condução mais seguros e, em última análise, reduzir o risco de lesões relacionadas com o ciclismo.

Estimativa de velocidade para ciclistas e veículos circundantes

A velocidade desempenha um papel crucial na segurança do ciclismo, tanto para o ciclista como para os utentes da estrada circundantes. YOLO11 pode ser treinado para estimar a velocidade dos ciclistas e dos veículos próximos, fornecendo informações que ajudam a melhorar a gestão do tráfego e a evitar acidentes.

Por exemplo, as câmaras de estrada alimentadas por IA podem monitorizar as velocidades dos ciclistas em áreas de alto risco, como cruzamentos ou descidas íngremes, onde o controlo da velocidade é essencial. Além disso, os modelos de visão por computador podem monitorizar a velocidade dos veículos perto de ciclovias, identificando áreas onde os carros se deslocam significativamente mais depressa do que os ciclistas, o que pode aumentar o risco de colisão. Quando são detectadas velocidades excessivas dos veículos perto de pistas para bicicletas, os sistemas alimentados por IA podem fornecer informações para impor limites de velocidade ou conceber barreiras de proteção para melhorar a segurança dos ciclistas.

Fig. 3. YOLO11 detecta a velocidade dos veículos em tempo real, permitindo melhorar as medidas de segurança rodoviária.

A análise da velocidade do ciclismo também pode beneficiar os ciclistas de competição. Ao utilizar a Vision AI para monitorizar a sua velocidade e aceleração em tempo real, os ciclistas podem receber feedback instantâneo, ajudando-os a melhorar o desempenho e a manter velocidades de condução seguras.

Ao analisar os padrões de velocidade, os responsáveis pelo planeamento urbano podem implementar medidas de controlo da velocidade, ajustar os desenhos das ciclovias e melhorar a segurança rodoviária para todos os utilizadores.

Deteção de sinais de trânsito para melhorar a navegação em bicicleta

Navegar em ambientes urbanos pode ser um desafio para os ciclistas, especialmente em áreas com sinais de trânsito e regras rodoviárias complexas. YOLO11 consegue detetar sinais de trânsito em tempo real, ajudando os ciclistas a manterem-se informados e melhorando a segurança rodoviária.

Fig. 4. YOLO11 detecta e classifica diferentes sinais de trânsito.

Por exemplo, as câmaras montadas no guiador podem utilizar a IA de visão para reconhecer e classificar sinais de trânsito, tais como marcadores de ciclovia, sinais de paragem ou passadeiras para peões. Esta informação pode ser transmitida ao ciclista através de uma interface visual, assegurando que conhece as instruções importantes da estrada.

As corridas de ciclismo ou eventos de resistência também podem beneficiar da deteção de sinais em tempo real. Os sistemas alimentados por IA podem fornecer aos organizadores da corrida informações sobre se os participantes estão a seguir corretamente os marcadores de percurso, reduzindo as curvas erradas e melhorando a segurança da corrida.

Ao integrar a deteção de sinais de trânsito na tecnologia de ciclismo, a navegação com recurso à IA pode melhorar a consciência situacional e apoiar experiências de ciclismo mais seguras.

Futuro da visão computacional no ciclismo

À medida que a tecnologia de IA avança, espera-se que a visão por computador desempenhe um papel mais importante na melhoria das experiências de ciclismo. Algumas potenciais aplicações futuras incluem:

  • Capacetes de ciclismo inteligentes com IA de visão em tempo real: Os capacetes do futuro podem integrar câmaras alimentadas por IA que detectam obstáculos, sinais de trânsito e veículos próximos, fornecendo alertas em tempo real aos ciclistas.
  • Sinais de trânsito adaptáveis para ciclistas: A visão por computador pode analisar o fluxo de ciclistas nos cruzamentos e ajudar na gestão do tráfego, fazendo parte de um sistema de semáforos inteligente que se ajusta em tempo real, reduzindo os tempos de espera e melhorando a segurança dos ciclistas.
  • Monitorização automatizada da segurança das pistas para bicicletas: Os sistemas de monitorização baseados em IA podem analisar as ciclovias para detetar perigos, garantindo que permanecem seguras e bem conservadas.

Estas inovações destacam a forma como a visão baseada em IA pode criar experiências de ciclismo mais seguras, mais eficientes e acessíveis.

Principais conclusões

À medida que o ciclismo ganha popularidade como opção de transporte sustentável, modelos de visão computacional como o YOLO11 oferecem soluções práticas para melhorar a segurança, a navegação e o planeamento de infra-estruturas. Ao automatizar a deteção de capacetes, a monitorização da velocidade e o seguimento de bicicletas, a Vision AI pode melhorar a experiência de andar de bicicleta e reduzir os riscos de acidentes.

Quer se trate da deteção de perigos na estrada, da melhoria da navegação ou da integração de soluções de segurança alimentadas por IA, a visão por computador está a transformar o ciclismo para os utilizadores urbanos, atletas e ciclistas recreativos. Explora como YOLO11 e os sistemas de visão alimentados por IA podem melhorar a segurança do ciclismo e o planeamento de infra-estruturas.

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