НЕЙРОСЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОНЛИВОСТИ ЧЕЛОВЕКА ПО ВЫРАЖЕНИЮ ЛИЦА

  • Курбанов Бабахан Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Алексей Сергеевич Катасёв Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Инсаф Мударисович Шаяхметов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Булат Ринатович Зиннуров Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
Ключевые слова: нейросетевая модель, определение сонливости человека, выражение лица, YOLOv5

Аннотация

Данная статья посвящена исследованию применения сверточной нейросетевой модели для выявления усталости человека на основе анализа его выражения лица. В качестве модели была использована YOLO, которая обучалась на изображениях, распознавая признаки усталости и бодрости. Набор данных, состоящий из 2300 изображений, был разделен на два класса: сонливые люди (на снимках они либо зевают, либо закрывают глаза) и бодрые. Для разработки модели YOLOv5 использовался язык программирования Python, обучение проводилось на платформе Google Colab с применением данных из Kaggle. Процесс обучения продолжался в течение 30 эпох, при этом каждая партия данных состояла из 32 изображений. В результате использования различных улучшений YOLOv5 удалось добиться точной классификации изображений по признакам усталости и бодрости. Модель показала высокую среднюю точность в 96,8%. Оценка качества классификации с использованием метрик Recall и Precision на тестовых данных продемонстрировала отличные результаты. Для класса «сонливые» значение Recall составило 83,4%, а Precision – 89,1%. Для класса «бодрые» Recall достиг 93,6%, а Precision – 87,6%. Эти данные свидетельствуют о высокой надежности и практической применимости модели. Проведенное исследование подтвердило успешность использования нейросетевой модели для определения усталости по выражению лица, что открывает широкие перспективы для внедрения данной технологии в системы транспортной безопасности. Это может способствовать снижению риска дорожно-транспортных происшествий и улучшению общей безопасности на дорогах.

Биографии авторов

Курбанов Бабахан, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Аспирант кафедры систем информационной безопасности, КНИТУ-КАИ.

Область научных интересов: нейросетевое моделирование, интеллектуальный анализ данных.

SPIN-код: 6048-4250, AuthorID: 1126113, ORCID: 0009-0006-5777-675X.

E-mail: babahan-98@mail.ru

Алексей Сергеевич Катасёв, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры систем информационной безопасности, КНИТУ-КАИ.

Область научных интересов: нейросетевое и нейронечеткое моделирование, интеллектуальный анализ данных, мягкие вычисления, системы поддержки принятия решений.

SPIN-код: 9374-6690, AuthorID: 651038, ORCID: 0000-0002-9446-0491.

E-mail: ASKatasev@kai.ru

Инсаф Мударисович Шаяхметов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Магистрант кафедры систем информационной безопасности, КНИТУ-КАИ.

Область научных интересов: нейросетевое моделирование.

SPIN-код: 4970-3280, AuthorID: 1194899, ORCID: 0009-0004-9290-1080.

E-mail: Shayakhmetov-insaf@mail.ru

Булат Ринатович Зиннуров, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Магистрант кафедры систем информационной безопасности, КНИТУ-КАИ.

Область научных интересов: нейросетевое моделирование.

SPIN-код: 8905-0826, AuthorID: 1216207, ORCID: 0009-0000-7633-7302.

E-mail:bulatzinnerov99@gmail.com

Опубликован
2024-11-07
Как цитировать
Бабахан, Курбанов, Катасёв, Алексей, Шаяхметов, Инсаф, & Зиннуров, Булат. (2024, ноябрь 7). НЕЙРОСЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОНЛИВОСТИ ЧЕЛОВЕКА ПО ВЫРАЖЕНИЮ ЛИЦА. Электроника, фотоника и киберфизические системы, 4(2), 98-106. извлечено от https://elphoto.kai.ru/article/view/698
Раздел
Киберфизические системы