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行業(yè)資訊

新系統(tǒng)實時分析攝像頭數(shù)據(jù) 不僅探測乘員面部特征還可識別姿勢

2025China.cn   2021年09月02日

       駕駛員是累了還是睡著了?車內(nèi)的攝像頭都可以監(jiān)控到,特別是在自動駕駛車輛中,車內(nèi)攝像頭不僅很重要,而且法律規(guī)定必須安裝。據(jù)外媒報道,德國弗勞恩霍夫光電、系統(tǒng)技術及圖像處理研究所(Fraunhofer Institute for Optronics, System Technologies and Image Exploitation,IOSB)是全球首個能夠利用圖像數(shù)據(jù)得出有關駕駛員活動情況的結(jié)論,并分析駕駛員能夠以多快的速度控制車輛。


不僅探測身體姿勢,還可探測活動情況(圖片來源:IOSB)

       在自動駕駛中,車輛需要決定自己的行為,是轉(zhuǎn)向,還是剎車,還是加速。不過,在車輛完全不需要駕駛員之前,半自動駕駛汽車只會向駕駛員提供一些幫助,讓駕駛員有更大的自由度。在半自動駕駛汽車中,如果在高速公路的施工區(qū)域或者從高速公路轉(zhuǎn)向城市街道,仍然需要將車輛控制權(quán)移交給駕駛員。因此,車輛必須具備兩種程度的智能:1、必須能夠理解交通狀況;2、必須能夠監(jiān)控車內(nèi)情況,并與駕駛員互動。駕駛員在干什么呢?駕駛員能夠以多快的速度控制車輛呢?雖然現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了駕駛員監(jiān)控系統(tǒng),但是此類系統(tǒng)幾乎沒有采用任何攝像頭圖像數(shù)據(jù),主要也只能探測駕駛員的疲勞狀況。

人工智能技術探測駕駛員正在干什么
       IOSB的研究人員正在關注駕駛員與車輛之間的互動情況,并努力彌合之間的鴻溝。研究小組主管Michael Voit表示:“我們的技術不僅能夠識別面部特征,還能夠識別駕駛員和乘客的當前姿勢。然后,我們能夠從此類姿勢確定駕駛員和乘客正在干什么?!?BR>       該研究的核心是機器學習算法和過程,如人工智能(AI)。算法實時分析攝像頭數(shù)據(jù),以確定駕駛員是在打電話、與孩子玩耍還是在看乘客的手機。因此,IOSB技術超越了圖像識別技術,還能夠根據(jù)具體情境解讀各種活動。首先,研究人員對該系統(tǒng)進行了訓練,手動標注了大量的攝像頭照片:人們的手、腳和肩膀在哪里?手機、書或者其他物體位于哪里?然后,研究人員利用新圖像評估了算法,并校正或驗證結(jié)果。
       該系統(tǒng)提取駕駛員或乘客的圖像,以形成一個數(shù)字骨架,一種重現(xiàn)人類身體姿勢的簡筆畫。因此,其可以利用骨骼移動,在識別出來的物體的輔助下,推斷出駕駛員和乘客的活動。Voit解釋道:“因此,算法可以識別是否有人在睡覺還是在看著道路,這人分心情況如何,需要多久才能重新關注道路?!痹撓到y(tǒng)既支持傳統(tǒng)視頻攝像頭,也支持能夠在黑暗中看到東西的紅外攝像頭,以及能夠測量物體與攝像頭距離的3D攝像頭。此外,該系統(tǒng)還讓設計師能夠自由在車內(nèi)安裝攝像頭。


駕駛模擬器(圖片來源:IOSB)

       研究人員一直都在眾多研究項目中,研究與汽車內(nèi)部活動探測相關的問題,還與奧迪、大眾等知名汽車制造商以及博世、大陸等汽車供應商合作。此類項目還得到了德國聯(lián)邦教育與研究部(BMBF)、德國聯(lián)邦經(jīng)濟事務與能源部(BMWi)或德國聯(lián)邦交通與數(shù)字基礎設施部(BMVI)的支持。Voit證實:“我們不僅能夠探測駕駛員的活動,還能夠探測車內(nèi)前座以及后座所有乘客的活動。該技術已經(jīng)可以進行試生產(chǎn),我們也正在與想要采用我們技術的公司接觸。我們研發(fā)采用的是自己的駕駛模擬器,而行業(yè)客戶可以從此類研發(fā)項目中獲益。模擬交通狀況是收集相關駕駛和行為數(shù)據(jù)的基礎,此外,該模擬器配備的各種傳感器技術意味著其能夠研究所有乘客的行為?!?BR>
數(shù)據(jù)保護是當務之急
       就數(shù)據(jù)保護和安全而言,研究人員一開始就把其當作重中之重。IOSB高級科學家Pascal Birnstill表示:“攝像頭數(shù)據(jù)是實時進行分析的,不會保持下來,也不會發(fā)送至車外,也不需要個性化的模式,所以也不會收集個人數(shù)據(jù)?!币虼?,該技術從研發(fā)之初就尊重隱私,符合歐盟嚴格的法規(guī)以及高水平的數(shù)據(jù)保護意識。

應用廣泛,甚至不止于活動探測
       歐盟的一項新規(guī)定強調(diào)了活動探測的重要性,無論車輛自動化程度如何,配備自動駕駛技術的車輛都必須安裝駕駛員監(jiān)控技術。采用IOSB技術,汽車制造商不僅可以滿足該要求,還能夠?qū)崿F(xiàn)各種有關自動駕駛的愿景。例如:用于汽車與人之間交流的語音識別正迅速接近發(fā)展極限,“在這停下”的語音命令本身沒有意義,但是結(jié)合身體姿勢識別和活動探測,該系統(tǒng)能夠確定當前用戶正在指著哪個停車位。此外,該系統(tǒng)還有助于解決無人駕駛汽車的安全問題。雖然現(xiàn)在仍然是駕駛員的責任,去確保所有乘員遵守安全規(guī)定,系好安全帶,但是很快會變成無人駕駛汽車的工作,如自動駕駛出租車或公交車。

(轉(zhuǎn)載)

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