铁道学报2022,Vol.44Issue(6) :56-65.DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2022.06.007

一种基于多模态信息融合的火车司机疲劳驾驶检测方法

A Train Driver Fatigue Driving Detection Method Based on Multi-modal Information Fusion

李小平 白超
铁道学报2022,Vol.44Issue(6) :56-65.DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2022.06.007

一种基于多模态信息融合的火车司机疲劳驾驶检测方法

A Train Driver Fatigue Driving Detection Method Based on Multi-modal Information Fusion

李小平 1白超1
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作者信息

  • 1. 兰州交通大学 机电工程学院,甘肃 兰州 730070
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摘要

单一语音或视频特征的火车司机疲劳驾驶检测存在语音噪声干扰大、数据维数高、样本数据非平稳泛化误差以及视频采集角度、光线变化、脸部遮挡等导致疲劳检测误判率较高等问题.针对上述问题,提出一种基于多模态信息融合的火车司机疲劳驾驶检测方法,通过机车视频监控系统与呼叫应答装置采集司机视频与语音信号,采用串行结构的stacking集成学习模型实现视频模态与语音模态之间的互补与融合,通过多折交叉验证提高非线性表达能力,降低泛化误差,利用随机子空间算法降低语音特征参数维度,以长短期记忆网络作为初级学习器,以梯度提升决策树作为次级学习器,最终实现司机疲劳状态的精准检测.实验结果表明,该方法疲劳检测正确率达到97.0%,相比采用单一语音特征和视频图像特征的检测方法,正确率分别提高了7.4%和1.17%.

关键词

多模态信息融合/疲劳驾驶检测/stacking集成学习/梯度提升决策树

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基金项目

科技部"科技助力经济2020"重点专项(SQ2020YFF0403641)

出版年

2022
铁道学报
中国铁道学会

铁道学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.9
ISSN:1001-8360
被引量1
参考文献量8
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