使用百度AI技术进行驾驶行为分析

一、功能介绍

对于输入的一张车载监控图片(可正常解码,且长宽比适宜),识别图像中是否有人体(驾驶员),若检测到至少1个人体,则进一步识别属性行为,可识别使用手机、抽烟、未系安全带、双手离开方向盘、视线未朝前方5种典型行为姿态

图片质量要求:

1、服务只适用于车载司机场景,请使用驾驶室的真实监控图片测试,勿用网图、非车载场景的普通监控图片、或者乘客的监控图片测试,否则效果不具备代表性。

2、车内摄像头硬件选型无特殊要求,分辨率建议720p以上,但更低分辨率的图片也能识别,只是效果可能有差异。

3、车内摄像头部署方案建议:尽可能拍全驾驶员的身体,并充分考虑背光、角度、方向盘遮挡等因素。

4、服务适用于夜间红外监控图片,识别效果跟可见光图片相比可能略微有差异。

5、图片主体内容清晰可见,模糊、驾驶员遮挡严重、光线暗等情况下,识别效果肯定不理想。

具体功能说明,请参考官方说明文档(驾驶行为分析):https://ai.baidu.com/docs#/Body-API/fd34bf01


二、应用场景

1、营运车辆驾驶监测

针对出租车、客车、公交车、货车等各类营运车辆,实时监控车内情况,识别驾驶员抽烟、使用手机、未系安全带等危险行为,及时预警,降低事故发生率,保障人身财产安全。

2、社交内容分析审核

汽车类论坛、社区平台,对配图库以及用户上传的UGC图片进行分析识别,自动过滤出涉及危险驾驶行为的不良图片,有效减少人力成本并降低业务违规风险。


三、使用攻略

说明:本文采用C# 语言,开发环境为.Net Core 2.1,采用在线API接口方式实现。

(1)、登陆 百度智能云-管理中心 创建 “人体分析”应用,获取 “API Key ”和 “Secret Key”:https://console.bce.baidu.com/ai/?_=1566223151105&fromai=1#/ai/body/overview/index

(2)、根据 API Key 和 Secret Key 获取 AccessToken。

///

/// 获取百度access_token

///

/// API Key

/// Secret Key

///

public static string GetAccessToken(string clientId, string clientSecret)

{

string authHost = "https://aip.baidubce.com/oauth/2.0/token";

HttpClient client = new HttpClient();

List> paraList = new List>();

paraList.Add(new KeyValuePair("grant_type", "client_credentials"));

paraList.Add(new KeyValuePair("client_id", clientId));

paraList.Add(new KeyValuePair("client_secret", clientSecret));


HttpResponseMessage response = client.PostAsync(authHost, new FormUrlEncodedContent(paraList)).Result;

string result = response.Content.ReadAsStringAsync().Result;

JObject jo = (JObject)JsonConvert.DeserializeObject(result);

string token = jo["access_token"].ToString();

return token;

}

(3)、调用API接口获取识别结果

1、在Startup.cs 文件 的 Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env) 方法中开启虚拟目录映射功能:

string webRootPath = HostingEnvironment.WebRootPath;//wwwroot目录

app.UseStaticFiles(new StaticFileOptions

{

FileProvider = new PhysicalFileProvider(

Path.Combine(webRootPath, "Uploads", "BaiduAIs")),

RequestPath = "/BaiduAIs"

});

2、 建立BodySearch.cshtml文件

2.1前端页面说明

    由于html代码无法原生显示,只能简单说明一下:

    主要是一个form表单,需要设置属性enctype="multipart/form-data",否则无法上传图片;

    form表单里面有两个控件:

    一个Input:type="file",asp-for="FileUpload" ,上传图片用;

    一个Input:type="submit",asp-page-handler="DriverBehavior" ,提交并返回识别结果。

    一个img:src="@Model.curPath",显示识别的图片。

    最后显示后台 msg 字符串列表信息。

    2.2 后台代码

[BindProperty]

public IFormFile FileUpload { get; set; }

private readonly IHostingEnvironment HostingEnvironment;

public List msg = new List();

public string curPath { get; set; }

public BodySearchModel(IHostingEnvironment hostingEnvironment)

{

HostingEnvironment = hostingEnvironment;

}

public async Task OnPostDriverBehaviorAsync()

{

if (FileUpload is null)

{

ModelState.AddModelError(string.Empty, "请先选择本地图片!");

}

if (!ModelState.IsValid)

{

return Page();

}

msg = new List();

string webRootPath = HostingEnvironment.WebRootPath;//wwwroot目录

string fileDir = Path.Combine(webRootPath, "Uploads//BaiduAIs//");

string imgName = await UploadFile(FileUpload, fileDir);

string fileName = Path.Combine(fileDir, imgName);

string imgBase64 = GetFileBase64(fileName);

curPath = Path.Combine("/BaiduAIs/", imgName);//需在Startup.cs 文件 的 Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)方法中开启虚拟目录映射功能

string result = GetBodyeJson(imgBase64, “你的API KEY”, “你的SECRET KEY”);

JObject jo = (JObject)JsonConvert.DeserializeObject(result);

List msgList = jo["person_info"].ToList();

int number = int.Parse(jo["person_num"].ToString());

int curNumber = 1;

float score = 0;

float threshold = 0;

msg.Add("人数:" + number + "");

foreach (JToken ms in msgList)

{

if (number > 1)

{

msg.Add("第 " + (curNumber++).ToString() + " 人:");

}

score = float.Parse(ms["attributes"]["smoke"]["score"].ToString());

threshold = float.Parse(ms["attributes"]["smoke"]["threshold"].ToString());

msg.Add("吸烟:" + (score > threshold ? "大概率" : "小概率"));

msg.Add("概率:" + score.ToString());

msg.Add("阈值:" + threshold.ToString());

score = float.Parse(ms["attributes"]["cellphone"]["score"].ToString());

threshold = float.Parse(ms["attributes"]["cellphone"]["threshold"].ToString());

msg.Add("使用手机:" + (score > threshold ? "大概率" : "小概率"));

msg.Add("概率:" + score.ToString());

msg.Add("阈值:" + threshold.ToString());

score = float.Parse(ms["attributes"]["not_buckling_up"]["score"].ToString());

threshold = float.Parse(ms["attributes"]["not_buckling_up"]["threshold"].ToString());

msg.Add("未系安全带:" + (score > threshold ? "大概率" : "小概率"));

msg.Add("概率:" + score.ToString());

msg.Add("阈值:" + threshold.ToString());

score = float.Parse(ms["attributes"]["both_hands_leaving_wheel"]["score"].ToString());

threshold = float.Parse(ms["attributes"]["both_hands_leaving_wheel"]["threshold"].ToString());

msg.Add("双手离开方向盘:" + (score > threshold ? "大概率" : "小概率"));

msg.Add("概率:" + score.ToString());

msg.Add("阈值:" + threshold.ToString());

score = float.Parse(ms["attributes"]["not_facing_front"]["score"].ToString());

threshold = float.Parse(ms["attributes"]["not_facing_front"]["threshold"].ToString());

msg.Add("视角未朝前方:" + (score > threshold ? "大概率" : "小概率"));

msg.Add("概率:" + score.ToString());

msg.Add("阈值:" + threshold.ToString());

}

return Page();

}

        ///

/// 上传文件,返回文件名

///

/// 文件上传控件

/// 文件绝对路径

///

public static async Task UploadFile(IFormFile formFile, string fileDir)

{

if (!Directory.Exists(fileDir))

{

Directory.CreateDirectory(fileDir);

}

string extension = Path.GetExtension(formFile.FileName);

string imgName = Guid.NewGuid().ToString("N") + extension;

var filePath = Path.Combine(fileDir, imgName);


using (var fileStream = new FileStream(filePath, FileMode.Create, FileAccess.Write))

{

await formFile.CopyToAsync(fileStream);

}

return imgName;

}

        ///

/// 返回图片的base64编码

///

/// 文件绝对路径名称

///

public static String GetFileBase64(string fileName)

{

FileStream filestream = new FileStream(fileName,FileMode.Open);

byte[] arr = new byte[filestream.Length];

filestream.Read(arr, 0, (int)filestream.Length);

string baser64 =  Convert.ToBase64String(arr);

filestream.Close();

return baser64;

}


///

/// 人体检测Json字符串

///

/// 图片base64编码

/// API Key

/// Secret Key

///

public static string GetBodyeJson(string strbaser64, string clientId, string clientSecret)

{

string token = GetAccessToken(clientId, clientSecret);

string host = "https://aip.baidubce.com/rest/2.0/image-classify/v1/driver_behavior?access_token=" + token;

Encoding encoding = Encoding.Default;

HttpWebRequest request = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(host);

request.Method = "post";

request.KeepAlive = true;

string str = "image=" + HttpUtility.UrlEncode(strbaser64);

byte[] buffer = encoding.GetBytes(str);

request.ContentLength = buffer.Length;

request.GetRequestStream().Write(buffer, 0, buffer.Length);

HttpWebResponse response = (HttpWebResponse)request.GetResponse();

StreamReader reader = new StreamReader(response.GetResponseStream(), Encoding.Default);

string result = reader.ReadToEnd();

return result;

}

四、效果测试

1、页面:

2、识别结果:

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5


四、测试结果及建议

从上图中测试结果可知,百度的驾驶行为分析整体识别效果还是不错的,可以比较准确的识别使用手机、抽烟、未系安全带、双手离开方向盘、视线未朝前方5种典型行为姿态。另外,可以根据不同的驾驶场景/要求,设定不同的阈值,从而达到不同的识别要求。

    可以结合【百度语音】技术,采取语音提醒等预警方式,提醒正在驾驶的司机注意自己的不好的驾驶行为,及时预警,可以有效降低事故发生率,保证生命财产安全。

    可以结合【人体检测和属性识别】技术,识别车内的人员数量,根据设定的阈值判断车辆是否超载,并根据超载严重程序进行不同的预警。

    如若能够识别司机是否疲劳驾驶、是否处于情绪不稳定的状态,并给出相应的预警提醒就更好了。


不过,个人觉得,最关键的,是需要将危险行驶行为识别跟交警部门进行数据互通,及时上传司机的危险驾驶行为,并根据司机危险形式行为的严重程度,做出相应的惩罚,这样才能真正有效减少事故发生率,因为其实司机能够考取驾驶证,说明他/她心里是十分清楚自己的行为是否是危险驾驶行为,但是抱着侥幸心理,所以才会做出危险驾驶行为的,渐渐的让危险驾驶行为变成了一种常态,单纯的预警实际效果是比较差的。

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