Técnicas de visão computacional para a deteção automática de padrões de fadiga

Abstract

Sumário A fadiga e considerada uma das principais causas de acidentes automoveis em todo o mundo. Este facto levou varios investigadores a estudar e desenvolver tecnologias que permitam mitigar esse problema. Algumas dessas tecnologias têm conseguido relativo sucesso, estando ja incluidas em alguns dos veiculos de gama mais alta. Uma das tecnologias mais estudadas utiliza a visão computacional para detetar mudanças no estado fisico do condutor, tais como a abertura e orientacão dos olhos e ainda a posicão da cabeça e o estado da boca. Esta abordagem pode tambem ser aplicada noutras situações, como por exemplo em linhas de montagem industriais, onde os trabalhadores repetem durante horas os mesmos movimentos, ou em qualquer outro tipo de trabalho, cujas ações sejam repetidas e restringidas a um pequeno espaço fisico. Esta dissertacão pretende demonstrar o estado da arte na deteção automatica de padrões de fadiga, recorrendo exclusivamente a t ecnicas de visão computacional. Para tal, após a analise e estudo de varios trabalhos relacionados com este tema, foram implementados os metodos que, segundo os seus autores, obtiveram mais sucesso na detecão de padrões de fadiga. O sistema desenvolvido recorre a analise do estado dos olhos e da boca e ainda da orienta cão dos olhos e da face da pessoa em questão, para detetar padrões de fadiga. Ap os a implementacão foram realizados alguns testes e apresentados os respetivos resultados com vista a verificar a eficacia do sistema implementado, bem como das tecnicas utilizadas; Computer Vision Techniques for the automatic detection of fatigue patterns Abstract Fatigue is considered to be a leading cause of car accidents throughout the world. This fact led several researchers to study and develop technologies to mitigate that problem. Some of these technologies have achieved relative success, and are currently included in high-end vehicles. One of the most accepted technology uses computer vision to detect changes in the physical state of the driver, such as the eye opening and orientation, the position of the head and the state of the mouth. This approach can also be applied in other situations, for example in industrial assembly lines where workers repeat the same movements over and over, or any other type of job whose actions are repeated and restricted to a small physical space. This dissertation aims to present the state of the art of fatigue patterns automatic detection, using only computer vision techniques. For this purpose, after the analysis and study of multiple works related to this topic, the most successful methods to detect fatigue patterns, according to their authors, were implemented in a prototype system. The developed system uses the analysis of the state of the eyes and mouth and also the target person eyes and face orientation, to detect fatigue patterns. After the implementation phase, some tests were performed, in order to verify the e ectiveness of the implemented system and of the used techniques.