基于智能手機(jī)傳感器的行為檢測(cè)研究與應(yīng)用.pdf

1、移動(dòng)終端技術(shù)、可穿戴式技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等領(lǐng)域的快速進(jìn)步及相互結(jié)合，推動(dòng)了智能手機(jī)傳感器的飛躍發(fā)展。智能手傳感器將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界緊密地連接起來，改變了人類與環(huán)境的交互方式，使虛擬世界信息可以便捷地、有效地表達(dá)為現(xiàn)實(shí)世界信息。目前，由于可穿戴式設(shè)備的快速興起，智能手機(jī)傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于用戶行為識(shí)別、用戶行為分析、導(dǎo)航、大型競(jìng)速游戲等領(lǐng)域。用戶行為識(shí)別泛指通過傳感器設(shè)備收集與用戶行為密切相關(guān)的大量信息，經(jīng)

2、過處理后對(duì)用戶行為進(jìn)行分析和推理，為用戶提供更好的智能服務(wù)。本文所研究的用戶行為識(shí)別主要有兩個(gè)：駕駛行為檢測(cè)和行人安全行走檢測(cè)。
　　對(duì)于駕駛行為檢測(cè)，本文提出了基于加速度傳感器的駕駛行為檢測(cè)方法。由駕駛事件和路面凹凸?fàn)顩r引起的交通事故對(duì)司機(jī)的駕駛行為來說是非常關(guān)鍵的問題，相關(guān)研究人員已經(jīng)廣泛地研究了交通事故的原因和對(duì)策。盡管已經(jīng)提出幾種方法來解決這些問題，但是大部分方法都需要很高的計(jì)算成本或者是固定額外的硬件設(shè)備。為了應(yīng)對(duì)這些挑

3、戰(zhàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于智能手機(jī)加速度傳感器的系統(tǒng)，HealthDriving，用來檢測(cè)司機(jī)的駕駛事件和路面狀況。更具體地說，首先從智能手機(jī)的加速度傳感器收集加速度數(shù)據(jù)，然后采用所設(shè)計(jì)的加速度重定向校準(zhǔn)算法將所獲得的加速度傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為汽車的加速度數(shù)據(jù)，最后利用HealthDriving來檢測(cè)司機(jī)的駕駛事件和路面凹凸?fàn)顩r。同時(shí)，為了評(píng)估由司機(jī)駕駛行為而引起進(jìn)攻性程度，采用ISO2631人體暴露的振動(dòng)程度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了一個(gè)有效的評(píng)分機(jī)制，對(duì)司

4、機(jī)的駕駛安全體驗(yàn)進(jìn)行評(píng)分，得分越高，說明司機(jī)的駕駛行為越安全，攻擊性越低。反之，司機(jī)存在嚴(yán)重的危險(xiǎn)駕駛行為。大量的評(píng)估表明，HealthDriving可以成功運(yùn)作在普通的智能手機(jī)上，并且與其他方法相比，具有較低的計(jì)算成本，驗(yàn)證了本方案的可行性和有效性。
　　對(duì)于行人的安全行走行為，本文提出了基于加速度傳感器和攝像頭的行人安全行走檢測(cè)方法。最近幾年，行人在走路時(shí)使用智能手機(jī)進(jìn)行閱讀或者娛樂活動(dòng)已經(jīng)越來越受歡迎，低頭看手機(jī)行走使行人的

5、注意力集中在手機(jī)屏幕上，而忽略了周圍環(huán)境的不安全。為了避免行人絆倒、跌倒，甚至與其他行人碰撞，我們?cè)O(shè)計(jì)了 WalkWell，一個(gè)基于智能手機(jī)的安全行走檢測(cè)系統(tǒng)，確保行人在使用手機(jī)時(shí)的安全。首先使用重力傳感器和加速度傳感器估計(jì)行人的移動(dòng)速度，然后激活前置攝像頭，基于OpenCV4Android檢測(cè)人臉和眼睛，并通過眼睛灰度圖分析瞳孔的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，說明行人是否正在看手機(jī)屏幕。如果看手機(jī)屏幕的時(shí)間達(dá)到了所設(shè)的閾值，WalkWell會(huì)通過手機(jī)振動(dòng)