基于VGG-16+Android+Python的智能车辆驾驶行为分析—深度学习算法应用(含全部工程源码)+数据集+模型(四)


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前言

本项目采用VGG-16网络模型,使用Kaggle开源数据集,旨在提取图片中的用户特征,最终在移动端实现对不良驾驶行为的识别功能。

首先,通过使用VGG-16网络模型,本项目能够深入学习和理解驾驶场景图像中的特征。VGG-16是一种深度卷积神经网络,特别适用于图像识别任务,通过多层次的卷积和池化层,能够有效地提取图像中的抽象特征。

其次,项目利用Kaggle提供的开源数据集,包括各种驾驶场景图像,覆盖了不同的驾驶行为和条件。这样的数据集是训练模型所需的关键资源。

接下来,利用训练好的VGG-16模型,项目提取图像中的用户特征。包括驾驶行为的姿势、眼神、手部动作等方面的特征,有助于判断是否存在不良驾驶行为。

最后,通过在移动端实现这个模型,可以将不良驾驶行为的识别功能直接部署到车辆或驾驶辅助系统中。这种实时的、移动端的识别方案有望在驾驶安全和监管方面发挥积极的作用。

总的来说,项目结合了深度学习、图像处理和移动端技术,致力于实现对不良驾驶行为的智能化识别,为提升驾驶安全提供了一种创新的解决方案。

总体设计

本部分包括系统整体结构图和系统流程图。

系统整体结构图

系统整体结构如图所示。

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系统流程图

系统流程如图所示。

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VGG-16网络架构如图所示。

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运行环境

本部分包括Python环境、TensorFlow环境、Pycharm环境和Android环境。

详见博客

模块实现

本项目包括4个模块:数据预处理、模型构建、模型训练及保存、模型生成。下面分别给出各模块的功能介绍及相关代码。

1. 数据预处理

本部分包括数据集来源、内容和预处理。

详见博客

2. 模型构建

数据加载进模型之后,需要定义模型结构,并优化损失函数。

详见博客

3. 模型训练及保存

在定义模型架构和编译后,通过训练集训练,使模型可以识别数据集中图像的特征。

详见博客

4. 模型生成

将图片转化为数据,输入TensorFlow的模型中并获取输出。

详见博客

系统测试

本部分包括训练准确率、测试效果及模型应用。

1. 训练准确率

训练准确率在98.2%左右,损失率在10.6%左右,可见整个预测模型的训练比较成功,如图所示。

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2. 测试效果

使用OpenCV库读取图片,将测试集中的数据代入模型中进行预测,如图1和图2所示。

img=cv2.imread('img_test.jpg')
img=cv2.resize(img,(150,150,150))
images = [img]
output = model.predict(np.array(images), batch_size=1)
pro= output.max()
index=output.argmax()
print(names[index],pro)
print(output)

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图1 模型测试(左手)

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图2 模型测试(右手)

3. 模型应用

Android项目编译成功后,建议将项目部署到真机上进行测试。模拟器运行较慢,不建议使用。部署到真机的方法如下:

将手机数据线连接到计算机,开启开发者模式,打开USB调试,单击Android项目的"运行"按钮,出现"连接手机"的选项,单击该选项即可。

Android Studio生成apk,发送到手机上下载apk,安装即可。打开App,初始界面如图所示。

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单击右下角按钮,显示测试照片结果,如图所示。

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移动端测试结果如图所示。

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