【摘要】：近年來,伴隨著汽車數(shù)量以及駕駛?cè)藬?shù)的增加,全世界面臨著更為嚴(yán)峻的交通安全形勢。數(shù)據(jù)表明,疲勞駕駛約占重大交通事故的10%-15%。疲勞檢測對于降低交通事故發(fā)生率,保障交通出行安全,有著重要的意義和應(yīng)用前景。如何獲取駕駛員的疲勞特征,評估其疲勞程度,已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本論文研究了國內(nèi)外疲勞檢測算法,并針對現(xiàn)有算法的特征少,穩(wěn)定性差及準(zhǔn)確度低等弊端,提出了一種基于多視覺特征的疲勞檢測算法。首先,為了提高疲勞檢測的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度,在基于人臉檢測及關(guān)鍵點(diǎn)定位的基礎(chǔ)上,論文研究給出了多個(gè)視覺特征來進(jìn)行疲勞檢測,增加了特征向量的維度。這些特征包括眨眼頻率、閉眼時(shí)長、打哈欠的頻率、打哈欠的總時(shí)長、點(diǎn)頭的頻率、點(diǎn)頭的總時(shí)長、搖頭的頻率以及搖頭的總時(shí)長。然后,論文通過各機(jī)器學(xué)習(xí)模型,對采集到的特征樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練和交叉驗(yàn)證,并根據(jù)精確率、準(zhǔn)確率、召回率等指標(biāo),優(yōu)選出邏輯回歸(Logistic Regression,LR)模型,提出了一種基于LR模型的多特征融合的疲勞檢測算法。最后,論文搭建了實(shí)時(shí)的疲勞檢測系統(tǒng),以300幀為檢測滑動窗口,實(shí)現(xiàn)每秒一次的疲勞檢測效果。當(dāng)系統(tǒng)檢測出駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí),將立即給予提醒和警告。同時(shí),論文將本文給出的基于LR模型的多特征融合疲勞檢測算法與現(xiàn)有的P80單特征檢測及基于模糊系統(tǒng)多特征融合檢測算法進(jìn)行了性能比較。結(jié)果表明,無論是在檢測的準(zhǔn)確率,精確率還是召回率上,本文提出的基于LR模型的多特征融合疲勞檢測算法都明顯優(yōu)于其它兩種檢測算法。
[Abstract]:In recent years, with the increase of the number of cars and drivers, the world is facing a more serious traffic safety situation. The data show that fatigue driving accounts for about 10-15 percent of major traffic accidents. Fatigue detection plays an important role in reducing the incidence of traffic accidents and ensuring the safety of traffic travel. How to obtain the fatigue characteristics of drivers and evaluate their fatigue degree has become a hot spot at home and abroad. In this paper, fatigue detection algorithms at home and abroad are studied, and a fatigue detection algorithm based on multi-vision features is proposed to overcome the shortcomings of the existing algorithms, such as few features, poor stability and low accuracy. First, in order to improve the accuracy and stability of fatigue detection, based on face detection and key point location, this paper presents several visual features for fatigue detection, which increases the dimension of feature vector. These features include blink frequency, eye closure time, yawning frequency, total yawning time, nod frequency, total nod duration, frequency of shaking head, and total duration of shaking head. Then, through the machine learning models, the paper trains and cross-validates the collected feature sample data sets, and selects the logical regression (Logistic Regression,LR) model according to the accuracy, recall rate and other indicators. A fatigue detection algorithm based on LR model and multi-feature fusion is proposed. Finally, a real-time fatigue detection system is built, which uses 300 frames as sliding window to realize fatigue detection once a second. Warning and warning will be given immediately when the system detects driver fatigue. At the same time, this paper compares the performance of the proposed multi-feature fusion fatigue detection algorithm based on LR model with the existing P80 single feature detection algorithm and fuzzy system multi-feature fusion detection algorithm. The results show that the proposed multi-feature fusion fatigue detection algorithm based on LR model is obviously superior to the other two detection algorithms in terms of detection accuracy and recall rate.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6;TP391.41

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本文編號：2412014