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基于 OpenCV 的實(shí)時睡意檢測系統(tǒng)

來源: 責(zé)編: 時間:2024-09-10 09:51:16 106觀看
導(dǎo)讀該系統(tǒng)可以檢測一個人在開車時是否困倦,如果有的話,可以通過使用語音消息實(shí)時提醒他。該系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭和電話攝像頭進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸。研究目的根據(jù)國家公路交通安全管理局的數(shù)據(jù),每年均涉及疲勞駕駛事故中導(dǎo)致超過

該系統(tǒng)可以檢測一個人在開車時是否困倦,如果有的話,可以通過使用語音消息實(shí)時提醒他。該系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)攝像頭和電話攝像頭進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸。bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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研究目的

根據(jù)國家公路交通安全管理局的數(shù)據(jù),每年均涉及疲勞駕駛事故中導(dǎo)致超過1,550人死亡和71,000人受傷,但是實(shí)際數(shù)字可能要高得多[1]。因此,為了避免這類事故的發(fā)生,我們制作了這個系統(tǒng)。它通過檢查人的眼睛是否閉合或正在打哈欠來預(yù)測眼睛和嘴巴的標(biāo)志,從而確定一個人是否正處于疲勞駕駛。bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

主要內(nèi)容

該系統(tǒng)的工作可以分為兩個部分:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

  • 檢測或定位面部。
  • 預(yù)測檢測到的面部中重要區(qū)域的地標(biāo)。

一旦預(yù)測出結(jié)果,我們僅使用眼睛地標(biāo)和嘴部地標(biāo)來確定人的眼睛長寬比(EAR)和嘴部長寬比(MAR),以檢查人是否困倦。EAR和MAR的計算如下所示:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

from scipy.spatial import distance as dist def eye_aspect_ratio(eye):  # Vertical eye landmarks  A = dist.euclidean(eye[1], eye[5])  B = dist.euclidean(eye[2], eye[4])  # Horizontal eye landmarks   C = dist.euclidean(eye[0], eye[3])  # The EAR Equation   EAR = (A + B) / (2.0 * C)  return EARdef mouth_aspect_ratio(mouth):   A = dist.euclidean(mouth[13], mouth[19])  B = dist.euclidean(mouth[14], mouth[18])  C = dist.euclidean(mouth[15], mouth[17])  MAR = (A + B + C) / 3.0  return MAR

現(xiàn)在,既然有了代碼,讓我們了解一下代碼是如何工作的:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

dlib庫內(nèi)部的預(yù)訓(xùn)練面部界標(biāo)檢測器用于估計映射到面部面部結(jié)構(gòu)的68-(x,y)坐標(biāo)的位置[2]。這些68-(x,y)坐標(biāo)表示臉部的重要區(qū)域,例如嘴巴,左眉,右眉,左眼,右眼,鼻子和下巴。其中,我們只需要左眼,右眼和嘴巴的(x,y)坐標(biāo):bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

# Grab the indexes of the facial landamarks for the left and right eye respectively (lstart, lend) = face_utils.FACIAL_LANDMARKS_IDXS["left_eye"](rstart, rend) = face_utils.FACIAL_LANDMARKS_IDXS["right_eye"](mstart, mend) = face_utils.FACIAL_LANDMARKS_IDXS["mouth"]

現(xiàn)在,每只眼睛都由一組6-(x,y)坐標(biāo)表示,該坐標(biāo)從眼睛的左上角開始(就像您在看那個人一樣),然后圍繞該區(qū)域的其余部分順時針旋轉(zhuǎn)[3]。:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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左上:當(dāng)眼睛睜開時,眼睛界標(biāo)的可視化。右上:閉上眼睛時的眼睛地標(biāo)。底部:繪制隨時間變化的眼睛縱橫比。眼睛縱橫比的下降表示眨眼[3](Soukupová和?ech的圖1)。[4]bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

基于論文Real-Time Eye Blink Detection using Facial Landmarks[5],我們可以得出一個反映這種關(guān)系的方程,稱為眼睛縱橫比(EAR):bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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眼睛縱橫比(EAR)公式。bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

使用這個概念,我們計算了嘴長寬比:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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用68-(x,y)坐標(biāo)表示人臉bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

正如我們看到的,嘴由一組20-(x,y)坐標(biāo)表示。因此,我們已使用坐標(biāo)62、64、66和68來計算兩者之間的距離,方法與EAR計算相同。bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

結(jié)果:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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在人員困倦或打哈欠時發(fā)出警報bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

另外,為了保留證據(jù),我們保存了讓人昏昏欲睡的框架。bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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框架存儲在單獨(dú)的文件夾中作為證明:bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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該圖顯示了EAR和MAR隨時間的變化bYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

源代碼的GitHub鏈接可在此處獲得:https://github.com/fear-the-lord/Drowsiness-DetectionbYs28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

參考文獻(xiàn)

  • [1]Drivers are falling asleep behind the wheels. Prevalence of drowsy driving crashes: https://www.nsc.org/road-safety/safety-topics/fatigued-driving
  • [2]Facial landmarks with dlib, OpenCV and Python: https://www.pyimagesearch.com/2017/04/03/facial-landmarks-dlib-opencv-python/
  • [3]Eye blink detection with OpenCV, Python, and dlib: https://www.pyimagesearch.com/2017/04/24/eye-blink-detection-opencv-python-dlib/
  • [4]Drowsiness Detection with OpenCV: https://www.pyimagesearch.com/2017/05/08/drowsiness-detection-opencv/
  • [5]Real-Time Eye Blink Detection using Facial Landmarks: http://vision.fe.uni-lj.si/cvww2016/proceedings/papers/05.pdf

本文鏈接:http://www.tebozhan.com/showinfo-26-112797-0.html基于 OpenCV 的實(shí)時睡意檢測系統(tǒng)

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