智慧城市中的计算机视觉和人工智能涂鸦检测系统

计算机视觉在智慧城市中的作用

智慧城市正在利用尖端技术更高效地应对日常挑战。具体来说，它们正在利用计算机视觉模型（如YOLO11 ）来分析视觉数据、监控公共空间，并支持各种城市系统更快地做出以数据为导向的决策。

以下是视觉人工智能在智慧城市中的一些常见应用方式：

• 交通管理：
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• 回收自动化: 计算机视觉可帮助从公共垃圾箱或回收中心的废物流中识别和分类可回收物，提高分类准确性并减少污染。
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• 公共交通监控：
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• 灾难响应：计算机视觉可以在灾难发生后识别火灾、洪水或结构损坏的视觉迹象，从而更快、更有效地进行应急响应。

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人工智能城市涂鸦监测概述

既然我们已经探讨了计算机视觉如何帮助城市变得更加智能，那么让我们来仔细看看为什么自动涂鸦识别尤其需要计算机视觉。

传统上，城市采用一系列方法来管理涂鸦。有的城市依靠公众举报，有的城市则派人巡查已知的热点地区。在某些情况下，移动应用程序允许居民提交投诉或上传图片。虽然这些方法很有帮助，但它们耗时长，严重依赖人工输入，而且往往无法全面覆盖整个城市。

计算机视觉为城市管理涂鸦提供了更快、更可靠的方法。涂鸦自动识别系统通常依赖于两项主要的计算机视觉任务：图像分类和物体检测。

第一步，图像分类会对照片进行分析，以确定照片上显示的是涂鸦、街头艺术还是干净的表面。如果发现了涂鸦，物体检测将确定其在图像中的确切位置。这样，城市团队就能快速准确地做出反应。随着时间的推移，这些数据有助于确定趋势，从而使城市能够锁定经常出现的热点，改进预防工作。

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探索不同城市的人工智能涂鸦检测系统

许多城市正在尝试处理涂鸦的新方法。他们开始使用计算机视觉模型来发现、识别甚至帮助清理涂鸦，而不是仅仅依靠巡逻或公众举报。让我们来看看一些城市是如何使用这些新工具的。

与车载摄像头集成的人工智能涂鸦检测系统

现在，许多城市都在使用公共服务车辆，在其常规巡逻路线上帮助检测涂鸦。通过为这些车辆配备计算机视觉解决方案，城市可以实时扫描街道，而无需额外的巡逻。这样就更容易及早发现涂鸦，并在问题蔓延之前向清理人员发出警报。

亚利桑那州坦佩市（Tempe）就是一个使用这种技术的典范。该市与当地组织合作，利用安装在公共服务车上的摄像头开发了一套系统。当这些车辆穿过社区时，它们会捕捉到墙壁和公共空间的图像。

视觉人工智能模型对图像进行分析，并对检测到的涂鸦进行标记。结果被发送到一个实时仪表板上，这样管理人员就可以在手机上查看更新并迅速做出反应。这有助于坦佩市加快行动速度，减少公众投诉。

同样，葡萄牙首都里斯本也开发了一个概念验证系统，利用安装在城市车辆上的摄像头自动检测涂鸦。

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基于无人机的涂鸦检测和清除

涂鸦可能出现在立交桥、隧道和高架结构等难以到达或不安全的地方。在这些地方进行清理通常需要额外的设备、额外的成本和更多的时间。为了提高安全性和速度，一些城市开始使用无人机来检测和清除涂鸦，而不需要人工现场操作。

例如，华盛顿州的一个大城市西雅图最近推出了一种基于无人机的解决方案，用于监测难以到达的区域。无人机配备了摄像头和喷涂工具。它们可以扫描公共表面的标记，一旦发现涂鸦，就会使用内置喷雾器喷涂并掩盖。

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西雅图的涂鸦检测工作还包括在已知的涂鸦热点安装太阳能摄像头。这些摄像头监控涂鸦活动，并在有人接近被标记地点时发出警报。通过将无人机与固定监控点相结合，西雅图能够更快地对涂鸦行为做出反应，并降低维护人员的人身风险。

利用视觉人工智能绘制涂鸦热点地图

在某些情况下，涂鸦检测不仅是为了清理，也是为了了解整个城市的涂鸦活动模式。在人工智能的帮助下，城市现在可以将街道级图像转化为可视化地图，显示涂鸦最常发生的地方。这些地图揭示了公共报告中可能并不明显的趋势，帮助城市规划者将工作重点放在最需要的地方。

例如，巴西城市圣保罗通过一项研究驱动的案例研究探索了这种方法。一个团队利用计算机视觉分析了通过Google 街景收集的全市 275,000 多张街景图像。这些图像中识别出的涂鸦被绘制成 96 个区的地图，揭示了涂鸦最集中的地方。

这种方法不依赖于零散的报告或偶尔的检查，而是提供了一个大规模的、以数据为导向的全城涂鸦视图。由此绘制的地图为圣保罗提供了宝贵的资源，可用于跟踪随时间推移发生的变化，支持更有针对性的清理、预防和城市规划工作。

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视觉人工智能涂鸦检测系统的优缺点

以下是利用计算机视觉技术进行涂鸦管理的一些主要优势：

• 减少人工操作：
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• 支持预防工作：通过识别涂鸦热点，计算机视觉系统可让城市将重点放在威慑措施上，如改善这些区域的照明或监控。
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• 与其他系统集成：计算机视觉工具可与城市仪表盘或维护应用程序连接，以简化工作流程。
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• 实现自动报告：视觉人工智能系统可帮助生成定期报告，减轻城市工作人员的行政负担。

虽然计算机视觉系统对涂鸦检测很有用，但它们也有一些局限性。以下是安装此类系统时需要注意的一些事项：

• 需要持续维护： 摄像机、模型和软件必须定期更新和维护，以确保准确性和功能性。
  
  
• 法律和 法律和监管障碍: 在一些城市，在公共场所安装监控系统可能需要审批、许可或遵守数据保护法。
  
  
• 语言或符号混淆： 如果没有专门的训练数据，使用外语、符号或俚语的涂鸦可能无法被正确识别。
  
  
• 错误识别风险： 如果系统没有经过全面、多样的数据集培训，可能会将壁画、街头艺术或合法壁画误认为涂鸦。

主要收获

涂鸦检测只是计算机视觉改变城市公共空间管理方式的一个例子。这些系统正越来越多地与维护、报告和城市规划工具相结合。

重点正在从快速反应转向主动意识。借助更好的数据和更智能的工具，城市正朝着防患于未然的方向发展，并在每一步都做出更明智的决策。

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