Yolo Vision Shenzhen
Шэньчжэнь
Присоединиться сейчас

ИИ в области зрения обеспечивает работу систем мониторинга внимания водителя

Абирами Вина

5 мин чтения

23 октября 2025 г.

Узнайте, как искусственное зрение может быть использовано для более интеллектуального контроля внимания водителя, чтобы обнаружить усталость, предотвратить сонливость за рулем и сделать дороги более безопасными для всех.

Длинное шоссе, ночная поездка или напряженный день могут привести к тому, что любой водитель почувствует усталость. Но даже кратковременное ослабление внимания может иметь большое значение для безопасности дорожного движения.

Именно поэтому многие производители автомобилей обращаются к новым технологиям, чтобы помочь водителю быть внимательным и сосредоточенным. От датчиков, отслеживающих манеру управления, до камер, следящих за признаками усталости, - современные автомобили становятся все умнее в распознавании того, когда внимание водителя начинает рассеиваться.

В частности, благодаря компьютерному зрению, одной из отраслей искусственного интеллекта (ИИ), машины теперь могут интерпретировать изображения и видео так же, как это делает человек. В автомобилях компьютерное зрение может использоваться в системах контроля внимания водителя для анализа его позы, выражения лица и движения глаз.

Например, модели искусственного зрения, такие как Ultralytics YOLO11 и Ultralytics YOLO26, поддерживают такие задачи компьютерного зрения, как обнаружение объектов (идентификация и определение местоположения объектов на изображении), отслеживание объектов (следование за ними по кадру) и сегментация объектов (отделение отдельных объектов от фона), что может быть использовано для контроля осанки, положения головы и общей внимательности водителя.

В этой статье мы расскажем о причинах невнимательности и сонливости водителей, о том, как искусственный интеллект Vision AI обеспечивает работу систем мониторинга внимания водителя, и о том, как эти системы формируют более безопасное будущее для водителей во всем мире.

Что такое невнимательность и сонливость водителя?

Чтобы оставаться сосредоточенным за рулем, требуется постоянное внимание. Каждую секунду водитель воспринимает дорожные знаки, сигналы светофора и движение окружающих автомобилей. Если внимание ослабевает даже на короткое время, риск попасть в аварию резко возрастает.

Исследования показывают, что водители, которые чаще других отвлекаются от дороги или часто нажимают на кнопки в машине, чаще попадают в аварии или близкие к ним происшествия, даже если увеличение риска не совсем двукратное.

Эти данные подчеркивают, как легко может рассеяться внимание, и эта проблема известна как невнимательность водителя. Это происходит, когда глаза или мысли водителя отвлекаются от дороги, будь то проверка телефона, переключение музыки или задумчивость. Даже двухсекундного взгляда в сторону может быть достаточно, чтобы не заметить замедляющуюся машину или красный свет впереди.

Рис. 1. Примеры отвлекающегося водителя.(Источник)

Сонливость водителя развивается постепенно, часто вызванная усталостью или недосыпанием. Сонный водитель может медленно моргать, кивать головой или ослаблять хватку за руль. С наступлением усталости время реакции замедляется, и удерживать управление становится все труднее.

Определение степени бдительности водителя

Вот некоторые общие признаки невнимательности или сонливости водителя:

  • Частота и продолжительность моргания: Водитель моргает медленнее или чаще, чем обычно.‍
  • Положение и наклон головы: Голова водителя кивает вперед или наклоняется в одну сторону.‍
  • Движение глаз и направление взгляда: Водитель слишком долго смотрит в сторону от дороги.‍
  • Недостаток рулевого управления: Водитель делает небольшие или запоздалые корректировки рулевого управления во время движения.

Эти признаки могут быть незначительными, но со временем становятся все более заметными, особенно во время длительных поездок или в ночное время. Их раннее распознавание помогает водителям оставаться бдительными, сосредоточенными и безопасными на дороге.

Необходимость контроля внимания водителя

Даже с такими передовыми функциями, как система удержания полосы движения, которая помогает удерживать автомобиль по центру, или адаптивный круиз-контроль, который поддерживает безопасную дистанцию, аварии все равно могут произойти, если внимание водителя ослабнет. Технологии могут повысить безопасность, но оставаться бдительным - это все равно обязанность водителя.

Чтобы помочь снизить эти риски, в новых инновациях используются камеры на базе Vision AI для наблюдения за лицом и глазами водителя. Эти технологии, известные как системы мониторинга внимания водителя, предназначены для обнаружения ранних признаков усталости или рассеянности и помогают сохранить бдительность и безопасность водителя. 

Рис. 2. Системы с искусственным интеллектом могут использоваться для мониторинга внимания водителя.(Источник)

Когда система замечает предупреждающие сигналы, такие как замедленное моргание, кивок головой или отклонение взгляда от дороги, она обычно посылает мягкие предупреждения, такие как визуальное или звуковое предупреждение, побуждая водителя переключить внимание, пока опасность не возросла.

Мониторинг внимания водителя: Как это работает

Системы контроля внимания водителя призваны распознать, когда водитель начинает терять концентрацию внимания, что может происходить постепенно, и водитель даже не осознает этого. В таких системах обычно используется небольшая камера, установленная рядом с рулевым колесом или на приборной панели, которая непрерывно следит за лицом и глазами водителя. 

Для обеспечения надежной работы в любых условиях во многих системах используются инфракрасные камеры, способные четко фиксировать детали лица даже ночью или при слабом освещении и плохой погоде. Поскольку мониторинг внимания водителя - это приложение, где время имеет решающее значение, отснятый камерами материал должен анализироваться в режиме реального времени для обнаружения и реагирования на признаки усталости или отвлечения внимания.

Как искусственный интеллект интерпретирует поведение водителя

Как же на самом деле работают эти системы? Камеры снимают видео в реальном времени, которое анализируется моделями искусственного интеллекта Vision, обученными интерпретировать позу и поведение человека. Эти модели обнаруживают тонкие визуальные сигналы, которые показывают, насколько внимательным или рассеянным может быть водитель.

Анализируйте сигналы лица и тела

Система искусственного интеллекта Vision, интегрированная с этими моделями, может определять и отслеживать лицо и общее положение тела водителя с помощью методов оценки позы. Она определяет такие ключевые точки, как глаза, нос, рот, плечи и положение головы, позволяя отслеживать движение и выравнивание даже при изменении освещения или смене положения водителя. 

После обнаружения лица водителя система оценивает ориентацию его головы, чтобы определить, куда смотрит водитель: прямо на дорогу, вниз, на устройство или в сторону. Затем система фокусируется на глазах, анализируя частоту моргания, продолжительность моргания и направление взгляда для оценки внимания. 

Рис. 3. Система мониторинга внимания водителя в действии.(Источник)

Медленное моргание, закрытые глаза или взгляд, уводящий в сторону от дороги, могут указывать на усталость или рассеянность. Некоторые системы также используют машинное обучение для отслеживания осанки и движений с течением времени, сравнивая их с нормальным, внимательным поведением, чтобы выявить постепенные признаки, такие как кивок головой, сутулость или замедление реакции.

Обнаружение усталости и выдача предупреждений о внимательности водителя

При обнаружении первых признаков усталости или невнимательности система отправляет мягкие предупреждения, чтобы помочь водителю переключить внимание. Эти предупреждения могут быть в виде тихого звонка, вибрации рулевого колеса или напоминания, отображаемого на приборной панели. Если водитель не реагирует, предупреждения становятся более заметными, пока водитель снова не начнет обращать внимание на дорогу.

Vision AI также поддерживает другие функции помощи водителю и безопасности

Помимо контроля внимания водителя, Vision AI может улучшить ряд функций безопасности и помощи водителю, которые используются в современных автомобилях. Например, когда система обнаруживает признаки рассеянности или сонливости, она может поделиться этой информацией с другими бортовыми системами, позволяя автомобилю скорректировать свое поведение и помочь сохранить безопасное и стабильное вождение.

Вот еще несколько систем, призванных помочь водителю:

  • Адаптивный круиз-контроль: Поддерживает заданную скорость и автоматически подстраивается, чтобы сохранить безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля
  • Система удержания в полосе движения: Эта система обеспечивает мягкое управление автомобилем, чтобы помочь ему оставаться в пределах своей полосы движения и уменьшить непреднамеренный занос.‍
  • Система предупреждения о лобовом столкновении: Предупреждает водителя о возможном столкновении или резком замедлении движения.‍.
  • Системы помощи при вождении без рук: Эти системы позволяют ездить без рук по дорогам с ограниченной проходимостью, контролируя внимание водителя для обеспечения безопасности. В качестве примера можно привести Super Cruise от General Motors и BlueCruise от Ford, которые используют бортовые камеры для отслеживания концентрации внимания водителя и выдачи предупреждений в случае смещения внимания.

Рис. 4. Пример использования искусственного интеллекта для предупреждения водителей о столкновениях при движении вперед.(Источник).

Искусственный интеллект может спасти жизнь на дороге

Системы мониторинга внимания водителя - не просто экспериментальная новинка, они уже внедряются в производство. Усталость и рассеянность - повседневные проблемы для водителей дальнобойных грузовиков, которые часто проводят в дороге долгие часы с редкими перерывами. 

ИИ Vision AI помогает решить эту проблему, отслеживая бдительность водителя в режиме реального времени. Хорошим примером является модернизированная система Driver Alert Support, представленная компанией Volvo Trucks. Она сочетает в себе камеру слежения за глазами, направленную внутрь автомобиля, и камеру, направленную вперед, которая отслеживает положение в полосе движения и манеру вождения. Кроме того, другие автопроизводители интегрируют системы контроля за состоянием водителя на основе компьютерного зрения и искусственного интеллекта, чтобы помочь водителю быть внимательным и сосредоточенным.

Плюсы и минусы мониторинга внимания водителя

Вот некоторые ключевые преимущества использования систем мониторинга внимания водителя:

  • Обнаружение в реальном времени: Модели компьютерного зрения могут анализировать выражение лица, движения глаз и положение головы в режиме реального времени, позволяя заблаговременно обнаружить усталость или рассеянность.‍
  • Неинтрузивный мониторинг: В отличие от носимых датчиков, системы на основе камер отслеживают внимание пассивно, не требуя физического контакта или дополнительных усилий со стороны водителя.‍
  • Масштабируемость и адаптивность: Модели на основе зрения можно постоянно переобучать и улучшать с помощью новых данных, повышая точность при различных условиях освещения, типах лиц и окружающей среды.
  • Системы мониторинга внимания водителя имеют множество преимуществ, но есть и ряд ограничений, которые необходимо учитывать. Вот некоторые ключевые факторы, которые следует иметь в виду:‍
  • Проблемы с освещением и видимостью: Производительность компьютерного зрения может снижаться при плохом освещении, бликах, а также если водитель носит светоотражающие очки или шляпу, которая закрывает основные черты лица.‍
  • Проблемы конфиденциальности данных: Съемка и обработка видео в кабине вызывает вопросы о том, как хранятся, используются и защищаются данные о лицах и поведенческих моделях.‍
  • Вычислительная потребность: Анализ видео в реальном времени требует значительной вычислительной мощности, что может увеличить стоимость системы и энергопотребление.

Основные выводы

Бдительность за рулем очень важна для безопасного вождения. Даже кратковременное отвлечение или усталость могут повысить риск аварии. 

Системы мониторинга внимания водителя на базе Vision AI помогают снизить этот риск, отслеживая визуальные сигналы, такие как движения глаз, моргание и положение головы. Распознавая ранние признаки сонливости или невнимательности, эти системы могут вовремя предупредить водителя, чтобы он мог переключить внимание и оставаться в безопасности на дороге.

Узнайте больше об искусственном интеллекте, присоединившись к нашему сообществу и посетив наш репозиторий GitHub. Ознакомьтесь с нашими страницами решений, чтобы прочитать об ИИ в робототехнике и компьютерном зрении в здравоохранении. Узнайте о наших возможностях лицензирования и начните создавать с помощью Vision AI уже сегодня!

Давайте строить будущее
ИИ вместе!

Начните свой путь в будущее машинного обучения

Начать бесплатно
Ссылка скопирована в буфер обмена