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面部识别提高了自动驾驶汽车的安全性

2016年10月31日,通过史蒂夫asrar

人脸识别在安全和生物特征识别方面有很多应用,最近被吸引到一个新的应用领域:驾驶安全。

人脸识别在安全和生物特征识别方面有很多应用,最近被吸引到一个新的应用领域:驾驶安全。

自动驾驶和手动驾驶之间的过渡

随着自动驾驶和半自动驾驶汽车上路,自动驾驶汽车这个蓬勃发展的行业一直是一个热门话题。特斯拉汽车公司正在全国范围内销售带有半自动“自动驾驶”功能的汽车。叫车服务巨头优步技术公司(Uber Technologies Inc.)最近也开始了这一行动在匹兹堡进行无人驾驶汽车的试验。还有其他几家公司也投入了大笔资金,让自动驾驶汽车成为现实。

然而,就目前而言,自动驾驶技术主要用于高速公路。该系统可能会在各种情况下脱离自动驾驶仪,例如高速公路出口。自动驾驶仪需要管理自动模式和手动模式之间的切换。为了顺利交接,重要的是要确保驾驶员保持警觉,并在自动驾驶仪断开之前做好控制汽车的准备。

欧姆龙的解决方案

为了在不同的运作模式之间平稳过渡,欧姆龙这家工业自动化控制设备制造商融合了最新的摄像技术、紧凑处理器和专有算法,推出了面部识别技术,可以检测到昏睡或分心的司机。考虑到六分之一的交通事故都是由昏睡或分心的司机造成的,这项技术甚至可以对人工驾驶的安全产生巨大影响。

原型,在CEATEC开幕前该公司采用红外摄像机来监控司机的眼部运动和手势。红外线可以帮助系统适应恶劣的光照条件,特别是在夜间。当司机的眨眼偏离正常模式或疲劳导致头部晃动时,系统会触发蜂鸣器报警,唤醒司机。方向盘和/或座椅的振动在未来也可以作为一种替代警报。当系统检测到司机没有发出警报,也没有得到司机的反应时,它就会减速并自动停车。

为了持续监测驾驶员的生命体征,欧姆龙的技术包括一个脉搏读出器和一个血压计。这些设备未来将被嵌入腕式可穿戴设备中,试图检测睡意或即将发生的中风。

面部识别可以检测出分心的司机。图片由嵌入式视觉联盟

几年前,图像处理被限制在工厂自动化等应用程序中,主要是因为需要昂贵、耗电的处理器。然而,现在我们拥有强大的处理器、图像传感器和鲁棒算法,可以通过驾驶舱内摄像头实现实际的计算机视觉。

考虑到先进驾驶辅助系统(ADAS)市场的快速增长,Strategy Analytics据估计,到2021年,每年在图像捕捉和视觉处理将是关键要素的ADAS产品上的花费将超过250亿美元。

对ADAS的估计投资。图片由嵌入式视觉联盟

人脸识别的其他潜在应用

面部识别还可以通过第二种机制提高车祸的安全性:它可以根据司机的头部和身体位置调整安全气囊的强度和位置。

尽管车载摄像头实现的智能主要应用是提高安全性,但驾驶的许多其他方面——如舒适性和娱乐——也可以得到改善。例如,根据驾驶汽车的人,系统可以将收音机调到司机最喜欢的电台,或者通过预加载所需的位置来定制导航系统。许多设置,如座位,镜子,方向盘选项可以自动调整司机被识别。

该系统将能够检测出车内是否有孩子,如果有的话,将娱乐系统限制为更适合家庭的内容。这种智能系统可以根据居住者的数量和位置调整空调。

面部识别也可以作为登录密码的替代选择。因此,有可能对某些指定家庭成员驾驶汽车施加某些限制。比如,有新驾照的青少年。

预防“愤怒”是瑞士的École Polytechnique Fédérale de Lausanne的研究人员研究的另一项应用。

欧姆龙之前报道的技术

虽然欧姆龙在CEATEC上展示的原型没有提供太多的技术细节,但该公司的产品组合中还有其他面部识别板,如B5T HVC。

这个板上使用的复杂专有算法甚至可以猜测被检测到的人脸的情绪。该板的尺寸仅为60 × 40毫米,消耗不到250 mA,还可以估计注视方向,这有助于告诉司机是否正在看其他东西而不是道路。凝视方向估计已经被用于商业相机中,以检测一个对象是否在看相机。

该面部识别产品可以输出很多有用的信息,如垂直和水平注视方向,每只眼睛的眨眼程度,以及捕获的图像本身。

B5T具有许多功能,如估计年龄、性别等。图片由欧姆龙

一些挑战

面部识别系统必须能够忍受恶劣的光照条件和某些情况,比如帽子或眼镜会妨碍司机清晰地看到司机。否则,司机可能会因为恼人的误报而决定关闭系统。

面部识别技术可以使用几个2D摄像头或一个3D摄像头来识别深度。为了处理摄像机的读数,可以使用发动机控制单元(ECU)或其他可用资源。

显然,采用多台摄像机而不是一台摄像机可以大大减少误报的次数。


欧姆龙正在与几家国内外制造商合作,在2020年左右实现新技术的商业化。

随着人们对自动驾驶汽车的兴趣日益浓厚,欧姆龙的技术和类似发明将在提供安全驾驶方面发挥关键作用。