PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO HÀNH VI SỬ DỤNG THIẾT BỊ DI ĐỘNG CỦA NGƯỜI LÁI XE DỰA TRÊN HỌC SÂU (DEEP LEARNING-BASED DRIVER MOBILE DEVICE USAGE DETECTION AND WARNING)

Hồ Thị Hương Thơm1,
1 Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Số vụ tai nạn ô tô ngày càng tăng là việc rất cần được quan tâm các hệ thống giao thông hiện nay. Theo WHO (Tổ chức Y tế Thế giới), tai nạn giao thông đường bộ là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ tám trên toàn cầu. Hơn 80% vụ tai nạn giao thông trên đường bộ đều xuất phát từ người lái xe mất tập trung, chẳng hạn như sử dụng điện thoại di động, ăn uống, nói chuyện với hành khách hoặc hút thuốc. Đã có rất nhiều nỗ lực nhằm hạn chế lái xe mất tập trung; tuy nhiên, chưa đưa ra được biện pháp tối ưu nào. Một cách tiếp cận thực tế để giải quyết vấn đề này là áp dụng các biện pháp định lượng cho mọi hoạt động của người lái cũng như thiết kế một hệ thống nhận diện những hành động gây mất tập trung.

Trong bài báo này đã triển khai một mô hình học sâu YOLO11 có thể phân loại hiệu quả hành động sử dụng điện thoại gây mất tập trung của người lái và đưa ra khuyến nghị trong xe để giảm thiểu mức độ mất tập trung và tăng cường nhận thức trong xe nhằm cải thiện an toàn. Mô hình đã này đạt độ chính xác cao với tập dữ liệu huấn luyện 9668 ảnh. Sau đó mô hình được cài đặt chạy trên điện thoại di động và thử nghiệm cho 5 video quan sát với độ chính xác là 92,6%. Với kết quả này góp phần quan trọng vào bài toán cảnh báo kịp thời khi người lái ô tô có hành vi mất tập trung, giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông từ đó nâng cao an toàn đường bộ.

Abstract

The increasing number of automobile accidents is a significant problem in current traffic systems. According to the World Health Organization (WHO), road traffic accidents are the eighth leading cause of death globally. More than 80% of road traffic accidents are caused by driver distraction, such as using mobile phones, eating, talking to passengers, or smoking. Many efforts have been made to address the issue of distracted driving; however, no opti-mal solution has yet been proposed. A practical approach to tackle this prob-lem is to apply quantitative measures to driver activities and design a system to detect distracting actions.

In this paper, a YOLO11 deep learning model was implemented, capable of effectively classifying distracting mobile phone usage behavior by drivers and providing in-vehicle recommendations to mitigate distraction levels and enhance in-vehicle awareness for improved safety. The model achieved high accuracy for training datasets of 9668 images. Subsequently, the model was deployed on mobile phones and tested on 5 observation videos, yielding an accuracy of 92.6%. This significantly contributes to timely warn-ings for drivers, reducing the risk of traffic accidents due to distraction, thereby enhancing road safety.

Keywords: Deep Learning, Mobile phone usage while driving, driver distraction.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

[1] M. A. M. Ali, M. A. Ab-del-Haleem, H. M. Abdel-Atty, and M. A. A. Wahab, "An Efficient CNN-Based Approach for Detecting Driver Phone Usage," in 2023 5th International Conference on Computer and Information Sciences (ICCIS), Al-Jouf, Saudi Arabia, 2023, pp. 1-6.
[2] Y. Li, G. Liang, Y. Chang, and C. Huang, "Real-time Detection of Drivers' Phone Use based on Improved YOLOv5," in 2022 14th International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation (ICMTMA), Changsha, China, 2022, pp. 648-652.
[3] R. Al-Tahar, O. Al-Ata, and N. M. Tahat, "A Smart Real-Time Driver Distraction Detection System Using Deep Learning," in 2023 International Conference on Information Technology (ICIT), Amman, Jordan, 2023, pp. 611-616.
[4] S. Mondal, S. K. Singh, and S. K. Vipparthi, "Driver's Distraction Detection using Multi-stream lightweight 3D-CNN," in 2023 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Kuala Lumpur, Malaysia, 2023, pp. 2095-2099.
[5] P. K. Singh, M. P. Singh, and D. K. Singh, "Driver Distraction Detection using Convolutional Neural Network," in 2023 3rd International Conference on Advance Computing and Innovative Technologies in Engineering (ICACITE), Greater Noida, India, 2023, pp. 1530-1534.
[6] J. Wang, W. He, J. Chen, and Y. Wang, "A Driver Distraction Detection Method Based on Lightweight Convolutional Neural Network," in 2022 IEEE 5th International Conference on Automation, Electronics and Electrical Engineering (AUTEEE), Shenyang, China, 2022, pp. 660-664.
[7] A. K. Dubey, "An Automated System to Detect Driver Distraction to avoid Accidents using Deep Learning," in 2022 2nd International Conference on Innovative Practices in Technology and Management (ICIPTM), Noida, India, 2022, pp. 297-302.
[8]. Asif Razzaq, YOLO11 Released by Ultralytics: Unveiling Next-Gen Features for Real-time Image Analysis and Autonomous Systems, 2024 Gartner® Cool Vendors™ in AI Engineering, 10. 2024.https://www.marktechpost.com/2024/10/03/yolo11-released-by-ultralytics-unveiling-next-gen-features-for-real-time-image-analysis-and-autonomous-systems/
[9]. Coco dataset: https://www.cocodataset.org
[10]. Database: https://universe.roboflow.com/final-task/phonedetectv2