基于机器视觉的人眼定位算法研究

基于机器视觉的疲劳检测难点是人眼的准确、自动化的定位.针对目前基于红眼效应的人眼定位算法需要手工介入的问题,提出了一种改进算法,采用眼部区域的几何特征和对比度相结合的算法实现了自动化人眼定位,形成了一种基于红眼效应的实时、自动化定位人眼的快速算法.然后构建了一套使用850 nm红外光源的人眼定位系统,实现了快速准确的定位人眼.     

基于AdaBoost算法的疲劳驾驶检测系统研究

为提高行车安全性,结合驾驶员人眼开度特征开展了疲劳驾驶检测系统研究,提出采用AdaBoost算法实现人脸及人眼的定位方法。驾驶员视频图像在动态直方拉伸和训练好的AdaBoost算法分类器作用下实现人脸、人眼定位;对获得的眼部图像进行边缘检测及轮廓提取,计算轮廓内像素点得到眼睛的开度信息;利用PERCLOS算法计算一段时间内驾驶员的闭眼帧数及眨眼频率比例,获得驾驶员疲劳状态。试验结果表明,该系统具有较好的抗环境干扰和实时性,能准确地完成疲劳判断。     

基于类Haar特征的驾驶者人眼疲劳状态的检测方法研究

使用摄像头采集视频图像,对输入图像做预处理(图像灰度化、中值滤波等);通过学习训练的方法构造基于类Haar特征的层叠式分类器,利用基于类Haar特征的层叠式分类器从输入图像中直接定位人眼;把人眼部分的图像截取出来,二值化人眼图像;然后计算二值化图像中垂直方向上瞳孔的宽度大小,从而判断眼睛的状态;最后通过多次的捕捉,计算眼睛闭合的频率来得出其疲劳状态。试验验证了上述算法的有效性。     

基于眼睛状态的驾驶员疲劳识别

有效防止和监督驾驶员疲劳驾驶,对降低交通事故具有重要意义。文章提出了一种基于眼睛状态识别的驾驶员疲劳状态的识别方法。首先通过计算累计背景和当前帧的差分图像的质心确定脸部范围,然后采用了二值边缘图像的人眼定位方法,计算出眼睛区域的面积和持续闭合时间,依据PERCLOS准则,判断驾驶员是否处于疲劳状态。实验表明,系统能够实时准确地定位人眼及检测眼睛的开闭状态,从而有效地检测驾驶员的疲劳程度。     

基于小波包分解的新能源汽车电弧故障检测方法

提出基于小波包分解的新能源汽车电弧故障检测方法。首先选取电弧故障检测特征量，其次对选取的特征量进行特征数据预处理，将预处理数据归一化，最后设计检测流程，基于小波包分解实现新能源汽车电弧故障的检测，并与传统方法进行对比试验。结果表明：与传统方法相比，基于小波包分解的检测方法具有较高的准确性。     

基于头部姿态特征的列车司机疲劳驾驶检测系统研究

列车司机疲劳驾驶严重威胁列车行车安全.为弥补人眼检测方法存在的不足,提出了1种基于头部姿态特征的列车司机疲劳驾驶检测方法.该方法首先采用AdaBoost算法检测人脸区域,然后采用Camshift算法对人脸进行跟踪,并对人脸的旋转角度进行计算,得出其旋转角速度以及旋转角加速度,最后根据其头部的倾斜角度以及旋转角速度综合判断列车司机的疲劳状态.建立了头部旋转物理模型,得到头部自由旋转时角速度与角加速度随旋转角度的变化曲线.在上述方法的研究基础上,研发了1个基于头部偏转情况判断疲劳驾驶的系统.该方法的疲劳检测成功率为87.5％,但其只能对头部缓慢倾斜和头部突然向两侧倾斜这2种疲态状态进行报警,尚不能对打呵欠、低头、闭眼等其他疲劳状态做出反应,需与其他检测方式结合使用.     

本期导语

选取 Harr-like特征,利用积分图快速计算矩形特征,对传统的 Adaboost算法引入优化更新权重的方法,提出1种基于级联分类器的行人检测方法,实现行人的实时区域快速检测。实验结果表明,基于改进 Adaboost算法的快速行人检测与定位方法实时性强、准确率高,基于该算法的行人快速检测与定位系统可靠性高、鲁棒性强。     

基于改进 Adaboost 的行人快速检测与定位算法

随着智能交通的发展,道路行人主动安全的重要性愈发凸显,且越来越受到国内外研究机构的重视。选取 Harr-like特征,利用积分图快速计算矩形特征,对传统的Adaboost算法引入优化更新权重的方法,提出1种基于级联分类器的行人检测方法,实现行人的实时区域快速检测。实验结果表明,基于改进Adaboost算法的快速行人检测与定位方法实时性强、准确率高,基于该算法的行人快速检测与定位系统可靠性高、鲁棒性强。     

基于多尺度边缘融合及SURF特征匹配的车辆检测及跟踪方法

为提高交通参数提取的准确性与实时性,研究了基于多尺度边缘融合和SURF特征匹配的车辆检测与跟踪方法,克服了传统基于边缘特征的车辆检测方法易受噪声、背景干扰的问题,实现车辆准确检测.将车辆检测结果作为跟踪样本建立跟踪样本集合,通过建立匹配点对几何约束消除误匹配特征对,提高跟踪样本与待跟踪视频帧的SURF特征匹配准确度.针对车辆驶入、驶离相机视野,车辆间歇性运动,背景缓慢变化等情况提出跟踪样本更新机制,实现车辆的准确、实时跟踪.实验结果显示,所提算法的车辆检测率为88.3%,检测准确度为90.2%;跟踪精确度为86.4%,跟踪准确度为92.7%;检测时间成本为91.8ms,跟踪速率为52.2fps.检测准确度、跟踪准确度、检测速率、跟踪速率均高于光流法、粒子滤波法和SIFT特征匹配法,表明所提算法能较好地满足实时性应用.     

视觉技术在汽车焊点检测领域的应用

针对汽车行业内焊点检测的难点,提出了采用视觉技术的方法。利用图像识别技术中的特征匹配检测焊点缺失情况,利用图像标定转换的方式实现焊点偏移量超差的判定,最后通过基于ResNets残差网络的深度学习模型对焊点缺陷进行6分类学习,实现缺陷的检出及分类。其中焊点缺失检测成功率达100%,缺陷识别正确率达95%以上。此技术完善了焊点的质量检测,有效地替代了人工抽检的方式,提高了检测效率及检测正确率,实现了焊点全智能化的检测。     

高速公路多车道分道线快速检测与重建技术

介绍了基于单目视觉技术的高速公路多车道快速检测与重建技术,实现了高速公路的车道自动保持。采用双阈值法快速分割高速公路的白色分道线,用特征跟踪法提取分道线,根据道路视觉模型用圆锥曲线结合分道线特征点重建4条分道线。分析了根据道路视觉模型和分道线重建来实现车道保持的基本方法。该算法已经通过VC语言实现,系统在四川省和重庆市的高速公路上以最高120 km/h的速度进行了试验,圆满地完成了多车道检测任务,实现了车道保持。     

基于改进Mask RCNN的夜间车辆检测方法

传统的夜间车辆检测基于车灯特征的提取和识别,这类方法容易发生误判、检测精度和检测实时性不高。针对上述问题,本文研究了基于改进Mask RCNN(mask RCNN-night vehicle detection,Mask RCNN-NVD)的夜间车辆检测算法。将残差网络（residual network,ResNet）结构中的普通卷积修改为数量为16组的分组卷积,通过16组1×1卷积实现通道数叠加,将网络参数降至普通卷积的1/16,提升检测速度,并实现与普通卷积相同的效果;将通道注意力机制模块（squeeze-and-excitation,SE）嵌入ResNet结构中,通过2个全连接层构建瓶颈结构,将归一化权重加权到各通道特征,增强网络表征能力;在特征金字塔网络（feature pyramid networks,FPN）后加入自底向上结构,将底层特征强定位信息传递到高层语义特征中;加入自适应池化层,根据区域候选网络（region proposal network,RPN）产生的候选区域分配至不同尺度特征图中,并在底层特征与各阶段最高层特征之间加入跳跃连接结构,实现缩减模型参数的同时保留...     

基于深度学习的疲劳驾驶检测算法研究

针对疲劳驾驶检测模型需要的实时性与轻量性，在SSD的基础上提出了SSD-MA网络作为人脸部件检测网络。该网络通过替换原SSD主干网络为MobileNetv3，使得模型参数量骤减，加上AFF注意力特征融合了不同尺寸的特征图，进一步提升了对人眼小目标的检测性能，并结合疲劳参数Peclos可以准确地输出被测人员的疲劳状态。经实验验证，SSD-MA在验证集上的mAP值达到了96.9%，较原SSD-300提高了5%，网络整体体积缩减了89%。     

基于并行短时面部特征的驾驶人疲劳检测方法研究

为实现更快速、准确的疲劳预警,提出了一种基于并行短时面部特征的驾驶人疲劳检测方法。基于加入了MicroNet模块、CA注意力机制、Wise-IoU损失函数的YOLOv7-MCW目标检测网络提取驾驶人面部的短时面部特征,再使用并行Informer时序预测网络整合YOLOv7-MCW目标检测网络得到的面部时空信息,对驾驶人疲劳状态进行检测与预警。结果表明：在领域内公开数据集UTA-RLDD和NTHU-DDD上,YOLOv7-MCW-Informer模型的准确率分别为97.50%和94.48%,单帧检测时间降低至28 ms,证明该模型具有良好的实时疲劳检测性能。     

基于蛇形机器人多传感器数据融合的缆索缺陷自动检测方法

为了实现斜拉桥缆索的自动无损检测,针对斜拉桥缆索自动无损检测方法进行研究,提出基于蛇形机器人多传感器数据融合的缆索缺陷自动检测方法.通过搭载多传感器的蛇形机器人螺旋攀爬运动,实现在役自动检测;利用数据融合技术对多传感器的数据进行融合实现桥梁缆索缺陷的自动检测,在数据层采用加权平均进行信号融合,在特征层采用支持向量机作为...     

基于车头灯光斑特征稳定性与轨迹相似度的夜间交通流量检测

为了解决计算机视觉在夜间低亮度、多干扰的光环境下交通流检测精度低、稳定性差等问题,研究了一种基于车头灯光斑特征稳定性与轨迹相似度的夜间交通流量检测方法.针对静态检测方法难以在多干扰的条件下高精度地识别车灯的问题,提出了在跟踪过程中根据目标跟踪窗口的亮度与几何特征稳定性动态消除干扰光斑的车灯识别方法;针对静态配对方法稳定性较差、计算开销较大的问题,提出基于车灯跟踪轨迹相似度与位置关系的配对规则、辅以配对逻辑来实现车灯配对的方法.实验结果表明,该算法在常见检测环境下的正检率约为90%,漏检率可低于10%.算法在应对路面反射特性较强的环境时的漏检率有待优化.     

瞬态成分提取在变速器齿轮故障诊断中的应用

基于小波包的信号瞬态成分检测与提取方法及其应用，提出基于小波包分解特征表示和瞬态特征重建方法并应用于汽车变速器齿轮的故障诊断，结果表明基于小波包分解的信号特征表示方法能有效检测信号中瞬态成分的存在，瞬态成分的重建结果有效地表示了齿轮的故障状态。     

本期导读

为实现车辆类型的高精度检测,提出了基于偏心矩向量的特征表达方法,将运动车辆轮廓点与重心之间的距离定义为偏心矩,构造特征向量实现车辆的标识.     

基于单目视觉的路面车辆检测及跟踪方法综述

首先介绍了车辆检测算法的3种基本组成部分：检测、验证、跟踪，然后根据算法的组成重点介绍了车辆检测以及跟踪的几种主要算法。车辆检测算法包括基于特征的方法、基于光流场的方法和基于模型的方法，车辆跟踪算法包括基于区域相关的方法、基于活动轮廓的方法、基于特征的方法和MeanShifi快速跟踪算法。根据试验结果对各种车辆检测和跟踪方法的优点、缺点以及实际应用中不同情况下适用范围的局限性进行了综合分析。最后在结论部分总结展望了文中介绍的几种车辆检测和跟踪方法的应用前景，并提出了在实际应用时的一些建议和将来的主要研究和发展方向。     

基于双视角学习原理的交通视频车辆事件鲁棒检测

提出了1种基于双视角学习原理的高速公路交通视频车辆事件鲁棒检测算法.针对道路交通结构化特点提出了分车道外极面图(Epipolar Plane Image,简称 EPI),以此反映交通断面车流整体特征.基于双视角学习原理,融合现有广泛应用的反映车辆独立行为的行驶轨迹特征,实现高速公路车辆事件鲁棒检测.针对多种典型车辆事件(包括交通拥堵,车辆逆行,车辆违规停车,交通事故等),本文算法总体检测率为94.09%,误检率为4.51%,漏检率为1.40%,其性能与传统单视角方法比较有较大的提高.