计算机科学 > 计算机视觉与模式识别
[提交于 2025年8月1日
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标题: 基于空间自注意力和联邦学习的隐私保护驾驶员困倦检测
标题: Privacy-Preserving Driver Drowsiness Detection with Spatial Self-Attention and Federated Learning
摘要: 驾驶疲劳是交通事故的主要原因之一,被公认为导致交通相关死亡的主要因素之一。然而,在现实世界环境中,由于不同个体的面部数据是分散且高度多样的,准确检测疲劳仍然是一项具有挑战性的任务。在本文中,我们提出了一种新的疲劳检测框架,该框架旨在与异构和分散的数据有效配合。我们的方法开发了一种新的空间自注意力(SSA)机制,结合长短期记忆(LSTM)网络,以更好地提取关键面部特征并提高检测性能。为了支持联邦学习,我们采用了一种梯度相似性比较(GSC),在聚合之前从不同操作员中选择最相关的训练模型。这提高了全局模型的准确性和鲁棒性,同时保护了用户隐私。我们还开发了一个定制工具,通过提取帧、检测和裁剪人脸以及应用旋转、翻转、亮度调整和缩放等数据增强技术,自动处理视频数据。实验结果表明,在联邦学习环境下,我们的框架实现了89.9%的检测准确率,在各种部署场景下优于现有方法。结果展示了我们方法在处理现实世界数据变化方面的有效性,并突显了其在智能交通系统中部署的潜力,通过早期可靠的疲劳检测来提高道路安全。
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