随着技术的发展，智能驾驶辅助系统在提高道路安全方面发挥着越来越重要的作用。本文将探讨一种利用Intel RealSense技术，结合面部识别和情绪分析的智能驾驶监控系统，旨在减少由驾驶疲劳和未授权驾驶引起的交通事故。
据英国皇家防止事故协会统计，驾驶疲劳导致的交通事故占所有事故的20%，其中致命和严重事故的比例更是高达25%。每年因驾驶疲劳造成的死亡人数估计为1550人，受伤人数为71000人，经济损失高达125亿美元。梅赛德斯-奔驰在德国进行的研究发现，25%的致命车祸直接由疲劳引起。疲劳会降低驾驶员的警觉性，影响他们对潜在危险情况的快速反应。此外，未授权驾驶也是导致交通事故的主要原因之一，尤其是在长途驾驶中，授权驾驶员可能会将车辆交给未授权人员驾驶。
Intel推出了一款智能摄像头，它能够获取深度数据（z轴）以及常规的RGB图像。这款摄像头能够进行3D跟踪，支持78个面部特征点，用于创建头像、情感识别和面部动画。Intel RealSense摄像头使用Intel RealSense SDK自动检测深度图像上的面部特征点。采用基于几何特征的方法进行特征提取，并使用面部特征点之间的距离作为特征。为了选择一组最优特征，使用蛮力方法。利用这项技术，可以识别出疲劳特征的面部表情。此外，还可以捕捉和分析驾驶员使用移动设备时的面部行为。对于未授权驾驶，车队管理团队可以监控谁在驾驶卡车，并在检测到未授权驾驶时立即采取行动。
在RGB图像的基础上增加深度信息。3D面部识别的优势在于它不受光照变化的影响，像其他技术那样。面部的3D数据点大大提升了面部识别的精确度。
系统使用带有Intel RealSense技术的3D摄像头和Intel RealSense SDK捕捉驾驶员的面部，该SDK能够进行3D跟踪，识别78个面部特征点，进而识别眼睑的闭合。如果眼睑闭合超过一段时间，系统可以播放音乐以提醒并唤醒驾驶员。捕获的帧可以在边缘处理，也可以发送到云端进行远程监控和操作。项目应包含面部识别和情感分析算法。RealSense API已经在RSDK情感分析和面部识别中公开。
Intel IoT Gateway是一个设备，它能够处理来自Intel RealSense摄像头的RGB和深度流，并且可以将原始帧发送到云端，这将帮助远程管理和监控团队使用面部识别技术验证驾驶员的身份以及驾驶员的疲劳状态。连接到云端的关键优势是远程访问应用程序，任何应用程序的更新都可以通过OTA（空中）管理。可以作为网关使用的工业产品是Intel NUC和USB 3.0计算棒，它们没有CAN总线协议。将CAN总线到USB转换器插入Intel NUC或USB 3.0计算棒即可实现此目的。SR300和F200是可用于此案例研究的摄像头模块。
包括两个模块：面部识别和情感分析。
事故的主要原因是授权驾驶员不会驾驶整个长途旅程。授权人会小睡一会儿，然后请未授权的人（大多数情况下是清洁工）驾驶卡车，或者将车辆外包给不擅长驾驶的未授权驾驶员。这可以通过使用高度抵抗和防篡改的3D传感器技术来克服。最初，数据库是用将要使用卡车或汽车的用户的3D数据进行训练的。面部检测算法可以编程以控制发动机控制单元（汽车或卡车）。Intel RealSense技术使用1080p RGB和IR组件定期捕获驾驶车辆的人的面部，并验证其身份。每当有人试图启动发动机时，它都会使用预加载的受保护数据验证该人的身份。远程监控将随机获取实时视频流，并可以确保授权人正在使用汽车。在生物识别失败和网络连接不佳的情况下，还应使用OTP（一次性密码）来初步验证驾驶员。通过使用这项技术，远程监控团队应该能够在旅程中的几个时刻跟踪该人。在网络带宽需求高的时候，远程团队可以获取实时流并在边缘保存（不发送到云端），并在旅程完成后查看完整视频，以确保授权人驾驶了整个距离。
驾驶疲劳是道路事故的主要原因之一。导致疲劳状态的两个主要场景是：在影响下驾驶，可能导致协调能力丧失和判断力受损；由于持续的长途驾驶而导致视力受损。这个问题可以通过3D图像处理来消除，并且可以持续跟踪驾驶员的情绪。RealSense摄像头（具有情感跟踪和地标检测功能）能够识别眼睑之间的距离，还可以检查一个人面对摄像头的角度。有了上述两个功能，系统将能够捕捉驾驶车辆的人的疲劳状态。一旦检测到驾驶车辆的人处于疲劳状态，音乐将自动播放以提醒驾驶员，远程监控团队将被通知驾驶员的状态。此外，可以使用捕获的数据上的分析程序，这可以帮助远程管理团队通过了解驾驶员疲劳的原因来采取预防措施。
准确性：> 96%的准确性和连续监控和验证5-7名驾驶员。在内部收集的数据上取得了良好的识别率，姿势变化
精确度：通过面部数据插值实现鲁棒性。减少因老化、眼镜、面部毛发变化而导致的误拒率。
安全性：数据库格式为bin。
手势检测能力
允许小于30度的非正面面部
在低光条件下工作
与网络摄像头质量的图像一起工作
随着训练图像数量的增加，验证率增加。
在重型商用车等高振动环境中的视频流稳定。
Intel RealSense摄像头不是自动级，但在乘用车上有试点实施。
对Intel RealSense技术的多种影响