駕駛員頭部姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)也隨之快速發(fā)展，使得汽車成為人們生活中必不可少的交通工具之一。然而，隨著汽車擁有量的增加，交通事故不可避免的快速增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在導(dǎo)致交通事故發(fā)生的各種因素中，疲勞駕駛高居第三位。如果對(duì)駕駛員的頭部進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)檢測駕駛員出現(xiàn)疲勞時(shí)給予警告，這將大大降低因疲勞駕駛導(dǎo)致的交通事故的發(fā)生。在對(duì)駕駛員進(jìn)行疲勞檢測時(shí)，對(duì)其頭部姿態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)又是其中重要一環(huán)。
　　頭部姿態(tài)估計(jì)通常有兩種方法，基于模型的方

2、法和基于外觀的方法?；谀Ｐ偷姆椒ㄍǔ?fù)雜度較低并且思路比較清晰簡單；基于外觀的方法對(duì)頭部的姿態(tài)不敏感，適用于各種頭部姿態(tài)，魯棒性高。基于模型的方法通過膚色模型定位人臉之后再定位人臉的特征點(diǎn)，即雙眼及嘴巴，由此構(gòu)成一個(gè)特征三角形，當(dāng)駕駛員的頭部有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，此特征三角形也會(huì)隨之變化，找到其中規(guī)律便可以推斷出駕駛員頭部的運(yùn)動(dòng)的角度參數(shù)。但基于模型的方法也有它固有的缺陷，即不適用于頭部大范圍轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，此時(shí)無法構(gòu)成特征三角形，因?yàn)橥ǔo法定位雙

3、眼及嘴巴。這時(shí)可以采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的外觀方法估計(jì)駕駛員的頭部姿態(tài)。它的主要思想是通過對(duì)樣本進(jìn)行有監(jiān)督的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，可以得到二維圖像到頭部姿態(tài)角度的映射關(guān)系。應(yīng)用于頭部姿態(tài)的估計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)實(shí)際問題確定網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，其中容易確定的是輸入層及輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，至于隱層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)找到一個(gè)最佳值。訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)時(shí)，要對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行處理，從而得到網(wǎng)絡(luò)的輸入及期望輸出，在達(dá)到給定的允許誤差時(shí)停止網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，保存權(quán)值。接下來便可用于駕