[发明专利]一种基于深度学习的驾驶员玩手机行为的检测方法

说明书

本发明公开了一种基于深度学习的驾驶员玩手机行为的检测方法，在深度学习进行目标检测的基础上，提出对采集的视频进行预处理并对其卷积神经网络进行优化，通过采集驾驶员在驾驶室玩手机的视频样本转化为帧图像，将采集到的视频进行动态跟踪处理，将互受干扰的目标区域分开训练检测，优点在于大大改善了深度学习检测目标的实时性和准确性，在很大程度上减少了计算时间，大大提高了手和手机的特征提取准确率。

技术领域

本发明涉及一种驾驶员玩手机行为的检测方法，尤其是涉及一种基于深度学习的驾驶员玩手机行为的检测方法。

背景技术

手机作为20世纪人类最伟大的发明，让人们的沟通变得轻松方便的同时，也逐渐给我们的生活增加了许多负面影响。例如，在交通安全方面，驾驶员常常在车辆稀少路段、红绿灯等候期间产生玩手机行为。据测算，驾驶员玩手机时遇到紧急情况所形成的反应时间比酒后驾驶还要慢30％，在玩手机时发生交通事故的概率比正常驾驶高4倍左右，可见驾驶时玩手机存在的安全隐患之大。

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十二条第三项和公安部123号令中明确规定可对在驾驶过程中使用手机的驾驶员处以罚款200元、扣2分的处罚。但是在实际交通管理中这项处罚措施基本形同虚设。主要原因是开车玩手机的违法行为依靠人工管理成本太大，且尚不能被摄像头很好的识别。因此如果要管理驾驶者在驾驶时玩手机行为，通过目标检测技术检测驾驶员是否存在玩手机现象是十分必要的。

目前，关于驾驶员玩手机行为的检测研究还较少，常见的驾驶员在驾驶途中产生玩手机行为的监管方法主要有三类。其一、基于交通执法人员人为执法，即交警等执法人员通过人工的方式目测驾驶员是否存在玩手机行为。其二、基于手机信号的检测方法，通过在车辆上或道路监测区域安装手机信号接收器监控行驶的车辆中是否产生电话信号，若是行驶中的车辆被检测到电话信号则拍摄驾驶员画面，进行摄像机取证。其三、基于摄像头的检测方法，摄像头可以安装在车辆内部或车辆经过的监测区域，通过拍摄驾驶员在驾驶过程中的视频或图片，运用计算机视觉技术进行分析，检测驾驶员玩手机行为。由于人工监测的方法效率低、无法取证，有着很大的局限性，因此我们只分析基于手机信号和基于摄像头进行驾驶员玩手机行为监测两种方法。

(1)基于手机信号的检测方法

Rodríguez-Ascariz等提出一种驾驶员使用手机的自动电子系统，通过电子电路射频捕获驾驶员在使用移动电话时所产生的电力，并用位于车辆内部的两个天线和信号分析算法识别驾驶员在何时使用移动电话。支录奎等发明一种手机信号屏蔽器，借助车辆辅助系统中现有的传感、制动等系统，并利用蓝牙、红外线、雷达等微波传输设备与汽车的高精密度相集成，在不影响驾驶员安全驾驶的前提下，将驾驶员周围0.5平方米小范围内的手机信号屏蔽。此方法直接从源头切断驾驶员玩手机的可能性，但驾驶员遇到危急时刻无法使用手机，存在很大的安全隐患。Bo C等设计和实现了TEXIVE方法，利用惯性传感器检测驾驶员无规律且丰富的微动作从而检测驾驶员在驾驶途中使用个人智能手机行为，该方法还可以区分驾驶员和乘客，减少了对驾驶员玩手机行为检测的干扰。Leem S等提出一种脉冲无线电超宽带雷达(IW-UWB)监测驾驶员生命体征、呼吸、心率、手机信号等驾驶员相关异常现象，检测系统在车内有各种运动或背景对象发生变化，也能够检测驾驶员的手机使用情况。此类基于手机信号的检测方法通常要安装传感器，成本高，且信号容易误检，不具有很强的社会实用性。

(2)基于计算机视觉的检测方法