基于深度學(xué)習(xí)的駕駛員疲勞狀態(tài)識別
發(fā)布時間:2021-08-17 02:50
疲勞駕駛極易引發(fā)重大交通事故,針對駕駛員疲勞的檢測對于預(yù)防交通事故具有重要研究意義;诖,相關(guān)學(xué)者在該領(lǐng)域開展有大量研究工作,并取得了一系列研究成果。其中,基于視覺表觀特征的方法以其對駕駛員無干擾、視覺系統(tǒng)易于布置的優(yōu)點逐漸成為該領(lǐng)域可實用化技術(shù)的研究重點。然而,由于視覺圖像受外部光照變化、圖像背景等環(huán)境因素的影響較大,因此在系統(tǒng)的可靠性方面還需進一步提升。為此,本文在對反映駕駛員疲勞狀態(tài)的多種表觀特征分析的基礎(chǔ)上,利用魯棒性更強的深度學(xué)習(xí)算法構(gòu)建了駕駛疲勞檢測模型,并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)對所構(gòu)建的模型進行了驗證。針對上述圖像處理方法抗干擾性不強、準(zhǔn)確率不高的缺點,本文通過深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對駕駛員面部圖像的空間特征進行了提取;考慮到駕駛疲勞特征時序上的動態(tài)變化特性,本文結(jié)合長短時記憶網(wǎng)絡(luò)的時序表達特性構(gòu)建了疲勞檢測的基礎(chǔ)模型。在此基礎(chǔ)上,為彌補間隔采樣所造成的運動特征缺失,本文通過合理引入光流特征對基礎(chǔ)模型進行了優(yōu)化,進而形成了基于RGB-O圖像的雙流模型。最后,基于系統(tǒng)的時效性需求,本文提出了一種動態(tài)自適應(yīng)的數(shù)據(jù)采樣機制,以有效提高系統(tǒng)的實際運行效率。本文對于駕駛疲勞檢測的研究,重...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 疲勞特征指標(biāo)檢測技術(shù)
1.2.2 駕駛疲勞狀態(tài)評估方法
1.2.3 深度學(xué)習(xí)技術(shù)
1.2.4 綜合評述
1.3 論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文的主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排
2 基于CNN與 LSTM的駕駛疲勞檢測
2.1 面部ROI的確定
2.1.1 基于類Haar特征的人臉識別
2.1.2 基于卡爾曼與Mean Shift算法的人臉追蹤
2.2 人臉特征提取
2.2.1 卷積的概念
2.2.2 局部連接與權(quán)值共享
2.2.3 CNN常見設(shè)計原則
2.2.4 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取駕駛員面部特征
2.2.5 特征圖可視化
2.3 駕駛員面部表觀特征的動態(tài)特性分析
2.3.1 LSTM時序機制獲取時序信息
2.3.2 基于LSTM的疲勞檢測模型超參設(shè)定
2.4 基于LSTM的疲勞檢測基本模型構(gòu)建
2.5 實驗驗證
2.5.1 檢測數(shù)據(jù)集的構(gòu)建
2.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測試
2.6 本章小結(jié)
3 基于光流特征的駕駛疲勞檢測模型改進
3.1 光流特征在疲勞檢測中的應(yīng)用
3.2 基于RGB-O圖像的駕駛員疲勞檢測模型構(gòu)建
3.3 實驗驗證
3.3.1 RGB-O數(shù)據(jù)集構(gòu)建
3.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測試
3.3.3 特征圖可視化
3.4 本章小結(jié)
4 基于狀態(tài)辨識的自適應(yīng)數(shù)據(jù)采樣
4.1 長時間范圍采樣機制
4.2 動態(tài)自適應(yīng)數(shù)據(jù)采樣機制
4.3 基于DASM的疲勞狀態(tài)判別機制
4.4 DASM與 FSDM在光流模型中的應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3346907
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 疲勞特征指標(biāo)檢測技術(shù)
1.2.2 駕駛疲勞狀態(tài)評估方法
1.2.3 深度學(xué)習(xí)技術(shù)
1.2.4 綜合評述
1.3 論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 論文的主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)安排
2 基于CNN與 LSTM的駕駛疲勞檢測
2.1 面部ROI的確定
2.1.1 基于類Haar特征的人臉識別
2.1.2 基于卡爾曼與Mean Shift算法的人臉追蹤
2.2 人臉特征提取
2.2.1 卷積的概念
2.2.2 局部連接與權(quán)值共享
2.2.3 CNN常見設(shè)計原則
2.2.4 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取駕駛員面部特征
2.2.5 特征圖可視化
2.3 駕駛員面部表觀特征的動態(tài)特性分析
2.3.1 LSTM時序機制獲取時序信息
2.3.2 基于LSTM的疲勞檢測模型超參設(shè)定
2.4 基于LSTM的疲勞檢測基本模型構(gòu)建
2.5 實驗驗證
2.5.1 檢測數(shù)據(jù)集的構(gòu)建
2.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測試
2.6 本章小結(jié)
3 基于光流特征的駕駛疲勞檢測模型改進
3.1 光流特征在疲勞檢測中的應(yīng)用
3.2 基于RGB-O圖像的駕駛員疲勞檢測模型構(gòu)建
3.3 實驗驗證
3.3.1 RGB-O數(shù)據(jù)集構(gòu)建
3.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與測試
3.3.3 特征圖可視化
3.4 本章小結(jié)
4 基于狀態(tài)辨識的自適應(yīng)數(shù)據(jù)采樣
4.1 長時間范圍采樣機制
4.2 動態(tài)自適應(yīng)數(shù)據(jù)采樣機制
4.3 基于DASM的疲勞狀態(tài)判別機制
4.4 DASM與 FSDM在光流模型中的應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3346907
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