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一种基于人脸序列模式的机车驾驶员疲劳检测方法
  • ISSN号:1001-8360
  • 期刊名称:《铁道学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN911.73[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程] U283.4[交通运输工程—交通信息工程及控制;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410075, [2]福建工程学院控制与信息技术研究所,福建福州350014
  • 相关基金:福建省科技创新平台建设计划项目(2008Jl002);福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室开放基金资助项目(2010001);福建工程学院科技项目(GY-ZL0050)
中文摘要:

驾驶疲劳是导致事故的重要原因,本文在综述基于面部特征的机车驾驶员疲劳检测方法的基础上,提出了基于Gabor变换的人脸特征融合抽取模型,并在此基础上,结合隐马尔可夫模型(HMM)提出基于人脸图像序列的机车驾驶员疲劳检测方法。根据在疲劳和非疲劳状况下人脸模式特征的不同,首先利用Baum-Welch学习方法从疲劳图像序列训练学习得出疲劳模式下的HMM参数;然后,在疲劳模式识别时,把待识别的人脸图像序列表示成Gabor融合特征序列,再利用Viterbi算法计算该特征序列属于疲劳模式的概率值,从而实现对人脸图像序列的疲劳识别;最后,对各种姿态下的不同人脸图像序列数据进行了仿真测试。实验结果表明,与已有基于单幅人脸图像的疲劳识别方法相比,具有更好的疲劳识别性能。

英文摘要:

Fatigue is an important factor to cause traffic accidents. This paper surveys the existing fatigue detec- tion methods based on computer vision, and proposes a new method for extracting fused Gabor features of hu- man faces based on Gabor transformation. By combining it with the Hidden Markov Model, a new fatigue de- tection method for vehicle drivers based on the human face image sequences is proposed. Considering that the characteristics of human face appearances are different in fatigue and vigilance patterns, in our new algorithm, the Baum-Welch learning algorithm is used to learn the parameters of fatigue patterns of the Hidden Markov Modern first. And then, during the recognition stage, the face image sequence to be detected will be represen- ted by the fused feature sequence through Gabor transformation, and thereafter, the Viterbi algorithm will be used to compute the probability of the fused feature sequence belonging to the fatigue patterns, which can be used for fatigue detection of the human face image sequence. Finally, simulations are done to test the perform- ance of our newly proposed method by testing different human face image sequences, which consist of different postures. The results show that the proposed algorithm has better detection performance than that of the exist- ing methods which are based on the single face image.

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期刊信息
  • 《铁道学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国铁道学会
  • 主编:王德
  • 地址:北京复兴路10号中国铁道学会
  • 邮编:100844
  • 邮箱:tdxb@vip.163.com
  • 电话:010-51848021 51873116
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8360
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2104/U
  • 邮发代号:2-308
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊,百种中国杰出学术期刊,中国科协第一、二届优秀学术期刊,入选学位与研究生教育中文重要期刊目录,中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17030