Розробка застосунку для визначення сонливості водія за допомогою штучного інтелекту

Abstract

У кваліфікаційній роботі розроблено програмну систему визначення сонливості водія, яка забезпечує автоматичний моніторинг його стану в режимі реального часу на основі аналізу відеопотоку з вебкамери. Система використовує методи комп’ютерного зору та нейронні мережі для розпізнавання стану очей водія й формування попереджувального сигналу у випадку виявлення ознак сонливості. У першому розділі проведено аналіз предметної області, розглянуто основні причини виникнення дорожньо-транспортних пригод, пов’язаних із втомою водіїв, досліджено сучасні технології моніторингу стану людини та виконано аналіз існуючих програмних аналогів. У другому розділі виконано проєктування архітектури системи, розроблено структуру бази даних Drownes, побудовано UML-діаграми та обґрунтовано вибір програмних засобів реалізації. Описано програмну реалізацію модулів виявлення обличчя та очей, класифікації стану очей за допомогою згорткової нейронної мережі, формування сигналу тривоги. Також розроблено графічний інтерфейс користувача. У третьому розділі проведено тестування функціональних можливостей програмного продукту, визначено системні вимоги до його використання, описано процес розгортання та виконано верифікацію розробленої системи. У четвертому розділі розглянуто питання охорони праці та безпеки життєдіяльності під час роботи з комп’ютерними системами. Об’єкт дослідження – процес контролю стану водія під час керування транспортним засобом. Предмет дослідження – методи та програмні засоби виявлення сонливості водія на основі технологій комп’ютерного зору та нейронних мереж. Результатом роботи є програмна система, здатна в автоматичному режимі виявляти ознаки сонливості водія, своєчасно повідомляти про потенційно небезпечний стан та зберігати результати роботи для подальшого аналізу.

система, здатна в автоматичному режимі виявляти ознаки сонливості водія, своєчасно повідомляти про потенційно небезпечний стан та зберігати результати роботи для подальшого аналізу.

Анотація * This bachelor's qualification thesis is devoted to the development of a software system for driver drowsiness detection that provides automatic real-time monitoring of a driver's condition based on the analysis of video streams obtained from a webcam. The system utilizes computer vision techniques and neural networks to recognize the driver's eye state and generate warning signals when signs of drowsiness are detected. The first chapter presents an analysis of the subject area, examines the main causes of road traffic accidents related to driver fatigue, investigates modern human condition monitoring technologies, and reviews existing software solutions in this field. The second chapter describes the design of the system architecture, the development of the Drownes database structure, the creation of UML diagrams, and the justification of the selected implementation technologies. It also covers the software implementation of face and eye detection modules, eye-state classification using a convolutional neural network, and the generation of warning signals. In addition, a graphical user interface was developed. The third chapter focuses on testing the functional capabilities of the software product, defining the system requirements for its operation, describing the deployment process, and verifying the developed system. The fourth chapter addresses occupational health and safety issues as well as life safety considerations related to working with computer systems.Object of research – the process of monitoring a driver's condition while operating a vehicle.Subject of research – methods and software tools for driver drowsiness detection based on computer vision and neural network technologies. The result of the work is a software system capable of automatically detecting signs of driver drowsiness, providing timely warnings about potentially dangerous conditions, and storing operational results for further analysis.