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基于图像识别的驾驶状态检测研究

基于图像识别的驾驶状态检测研究

作者：郭建钦华东交通大学

学位级别：硕士

随着经济的增长,中国汽车保有量逐年递增,由此引发的道路安全事故也程增长趋势。疲劳驾驶和分心驾驶是引发交通事故中两个主要原因之一。研究驾驶员的驾驶状态,并适时进行预警,对于保证道路安全具有非常大的意义。基于机器学习的驾驶状... 详细信息

随着经济的增长,中国汽车保有量逐年递增,由此引发的道路安全事故也程增长趋势。疲劳驾驶和分心驾驶是引发交通事故中两个主要原因之一。研究驾驶员的驾驶状态,并适时进行预警,对于保证道路安全具有非常大的意义。基于机器学习的驾驶状态研究,主要是通过图像对驾驶员的脸部、头部或手部特征进行检测分析。其基于图像特征提取的驾驶监测技术与人的认知相似性,更因其非入侵式无接触性、强鲁棒性等特点,并可以与辅助驾驶设备/系统有效结合,使其在驾驶状态研究中具有巨大的发展潜力和良好的应用前景。在复杂的驾驶环境中,对于模型的检测速度和精度有了更高的要求。本文主要从以下两个方面对驾驶状态进行研究。首先,对于驾驶员的疲劳状态监测,主要从人脸图像上的眼部特征和嘴部特征开展研究,主要从网络结构和数据集进行改进。为了提高人脸检测中人脸姿态和大小的多样性,先使用LFPW和AFW带有关键点标注的数据集构建疲劳检测数据集,其数据集是在复杂环境下的人体上半身图片,数据的人脸大小、姿态和背景都很丰富,有效提升模型的鲁棒性。为了适应真实驾驶环境下的人脸区域的特征提取,使用YAW-DD疲劳驾驶视频扩充数据集,并使用CEW闭眼数据扩充闭眼特征。其次,根据数据集的统计特性调整网络结构,使模型更加紧凑。然后,使用改进的YOLOv3（You only look once v3）模型对人脸、眼部和嘴部特征进行检测,根据眼部的闭眼帧数和嘴部的哈欠帧数判定驾驶员的疲劳状态,并且通过检测出的人脸区域引入注意力机制,使检测的后帧根据前帧的人脸区域进行特征搜索,在保持检测速度的同时,提高了眼部和嘴部小目标特征的检查能力。最后使用通道剪枝技术对模型进行压缩,有效提升了模型推理速度,且有效减少了模型参数。其次,对于分心驾驶状态的研究,主要从对是否使用手机、是否饮水特征进行特征提取分析。使用手机是引起分心驾驶的主要因素,而引饮水作为另一个分心驾驶特征,以此提高模型的泛化能力,提高模型的鲁棒性;以双手紧握方向盘作为正常驾驶的特征。然后,改进YOLOv3模型为区域单一特征对三种特征进行特征提取,最后根据检测的最大置信度判别分心驾驶状态,模型使用的区域特征提取方法通过标签引入特征的位置信息,比其他基于整个图像特征的单一标签进行分类的方法更加有效。最后,通过剪枝技术对模型压缩,算法的检测速度和模型大小都有很大的改善。

关键词：图像处理疲劳驾驶检测分心驾驶检测 YOLOv3网络模型压缩

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保加利亚的环保费用与经济效益

上海环境科学 1989年第8期 46-47页

作者：郭建钦

1981年至1985年,保加利亚用于环保的费用为18亿70007万列弗,为前一个5年计划的2倍。直接用于农业环境保护的费用为3.2亿列弗。其中,81％为这方面的基本投资。但分析表明,在某些领域投资的增加,常与生态效益不成比例。如1981年至1985年... 详细信息

1981年至1985年,保加利亚用于环保的费用为18亿70007万列弗,为前一个5年计划的2倍。直接用于农业环境保护的费用为3.2亿列弗。其中,81％为这方面的基本投资。但分析表明,在某些领域投资的增加,常与生态效益不成比例。如1981年至1985年,用于净化水的基

关键词：农业环境保护生态效益

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苏联地面水保护及其状况的评价

新疆环境保护 1988年第4期 64-70+20页

作者： КаминскийВ·С· 郭建钦

一、地面水污染现状苏共第27大提出的经济任务是在未来10年内使生产潜力,比苏维埃政权70年来所达到的水平提高一倍。这种巨大的经济飞跃要求全面解决环境保护问题,因为所采取的高速度能导致超过环境承受限度和许多不利的生态变化。苏联... 详细信息

一、地面水污染现状苏共第27大提出的经济任务是在未来10年内使生产潜力,比苏维埃政权70年来所达到的水平提高一倍。这种巨大的经济飞跃要求全面解决环境保护问题,因为所采取的高速度能导致超过环境承受限度和许多不利的生态变化。苏联为自然保护拨给了大量经费,但是,许多地区自然环境状况仍使人彷徨不安,在新

关键词：循环供水系统合理利用自然保护苏联苏维埃社会主义共和国联盟企业企业管理无废生产石油产品污水灌溉废水综合利用地面水污染地表水污染地表径流地面径流闭路循环工业领域细菌肥料菌肥污水量循环用水系统

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农田土壤的污染与防治

环境科学技术 1989年第1期2卷 39-46页

作者：郭建钦农业部环保所

一、概述土壤是农业生态系统的主要组成部分,是人类社会最重要的自然资源。一方面由于土壤具有肥力和协调植物生长所需要的水、肥、气、热等自然要素,并为植物提供生长环境。

关键词：土壤污染污染防治农田

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苏联城市废弃物农业利用的措施

环境科学与管理 1988年第4期21卷 19-21页

作者：郭建钦

城市废弃物的农业利用,主要是指把城市污水污泥及固体废弃物在农业上作为有机肥料施用。广泛利用城市废弃物作肥料,一是能防止污染,二是能降低有机肥料的短缺。由于城市固体废弃物中含多种有毒元素,用作肥料时可能污染农田土壤。因此必... 详细信息

城市废弃物的农业利用,主要是指把城市污水污泥及固体废弃物在农业上作为有机肥料施用。广泛利用城市废弃物作肥料,一是能防止污染,二是能降低有机肥料的短缺。由于城市固体废弃物中含多种有毒元素,用作肥料时可能污染农田土壤。因此必须采取相应的组织措施和技术措施。

关键词：城市废弃物农业堆肥固体废弃物污水污泥苏联苏维埃社会主义共和国联盟

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地下热水的利用及环保问题

苏联科学与技术 1990年第1期 30-32页

作者：郭建钦

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监测土壤污染的新体系

农业环境与发展 1989年第3期 48-49页

作者：郭建钦

当前通常还是利用与卫生标准(最高容许含量)作比较的方法来对土壤污染程度进行评价。最高容许含量标准是根据转移、水迁移、空气迁移和公共卫生四项污染危害指标制定的,实际上没有考虑土壤的性质及成土过程的变化,而且在人为活动强烈的地

关键词：土壤污染污染危害成土过程土壤影响指标制定土壤退化公共卫生卫生标准含量标准优先污染物

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苏联地下污灌技术的研究情况

环境科学动态 1984年第9期 15-17页

作者：郭建钦

地下污灌又叫土壤内污灌。苏联于六十年代中期,开始对地下污灌法进行研究,目前已有地下污灌区十多处,都处于试验阶段。这里仅对三个主要试验区的情况作简要介绍。一、全苏污水农业利用《彩虹》地下污灌试验区,开辟于1967年,位于莫斯科... 详细信息

地下污灌又叫土壤内污灌。苏联于六十年代中期,开始对地下污灌法进行研究,目前已有地下污灌区十多处,都处于试验阶段。这里仅对三个主要试验区的情况作简要介绍。一、全苏污水农业利用《彩虹》地下污灌试验区,开辟于1967年,位于莫斯科河第一层台地,面积11公顷。夏天,污水经机械净化后,进入水平沉淀池,稳定两小时后放入污灌区。水平沉淀池由配水管、进水槽、两个沉淀室、泄水槽、贮水池及污水管组成。

关键词：污灌沉淀池莫斯科河机械净化农业利用贮水池配水管灌溉管道生物净化水体污染

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矿物肥料与环境

农业资源与环境学报 1988年第1期 22-24页

作者： Ю.Ю.Кауп 郭建钦

战后期间,爱沙尼亚农业上矿物肥料的使用量,每十年增加一倍。但1977年起,开始相对稳定,每年停留在250公斤/公顷这个水平上,氮磷钾肥的平均使用量为:N 80—100公斤/公顷,PO50—60公斤/公顷,KO80—90公斤/公顷。在此期间,谷物平均产量为2... 详细信息

战后期间,爱沙尼亚农业上矿物肥料的使用量,每十年增加一倍。但1977年起,开始相对稳定,每年停留在250公斤/公顷这个水平上,氮磷钾肥的平均使用量为:N 80—100公斤/公顷,PO50—60公斤/公顷,KO80—90公斤/公顷。在此期间,谷物平均产量为2500—3000公斤/公顷。由于矿物肥料使

关键词：矿物肥料使用量农业爱沙尼亚氮肥施用量