1. 研究目的与意义
中国经济从解决温饱到基本实现小康，社会也进入到一个新的发展阶段，人们的出行方式也进入到一个全新的阶段，自行车也渐渐从交通的“主力军”变到了“预备队”，电动车成为了大多数家庭短距离出行的首选。电动车把自行车和摩托车优点都集成到一块:如轻便,灵活,实惠,能源补充方便等等。但是随着电动车的发展和数量级的增长，在城市混合交通中出现了很多安全隐患，各类公共交通运输工具错综混杂,电瓶车在其中所需要占据着的位置相对较弱,且据中国公安部交管局初步统计，电瓶自行车驾乘人员死亡事故中，约80%为颅脑损伤致死。有相关研究表明，正确佩戴安全头盔能够将交通事故死亡风险降低60%至70%，故2021年11月，国家公安部道路交通管理局再一次做出了重要部署安排，在本年度国内城市控制范围里，组织展开安全培训教育活动，和头盔佩戴相关法律法规的实施。意在着力提高广大普通民众平时佩戴安全防护头盔、提升交通安全意识。因此,在道路交通环境中对电瓶车骑行人员安全头盔的佩戴检测具有很强的现实意义。
目前电动车头盔的检测方案大多还是依赖现场交通刑警的监查，这样警力资源消耗是巨大的，于是通过计算机来辅助交通监管是一个迫切需求，很大程度上减轻了警力资源的消耗，也使得人民群众的安全意识也更为深切。电动车头盔自动检测技术通过摄像头检测到电动车骑行者判断是否佩戴头盔，对未进行佩戴头盔的电动车骑行者进行车牌号提取并发送通知，使得电动车头盔检测和预警实现自动化处理，大力节省警力资源。可以应用在交通的各个路段，通过目标检测，和车牌识别，实现7*24小时不间断交通监控，大大减少电动车骑行者的侥幸心理，从而使得电动车骑行者的安全意识大大提升。所以电动车头盔自动检测及预警系统具有效率高，检测速度快，人工干预少，灵活性好，系统稳定高等优势，能够显著提升电动车骑行者头盔佩戴的安全意识。
2. 研究内容与预期目标
2.1研究内容
1）硬件系统：搭建视频采集硬件平台，实现交通路口骑行人员信息实时采集，筛选出电动车骑行者。
2）软件系统前端管理：包括信息采集、实时检测报警、视频留存管理模块这三个模块。
3. 研究方法与步骤
| 3.1研究方法 本课题采用文献书籍结合法、实验研究法、行动研究法、经验总结法进行互相结合运用。首先通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量文献，了解并理清图像处理、目标识别、数据分析、机器学习等技术的发展脉络及研究现状，明确课题的方向和基本路线。然后在实现过程中对现有技术进行分析总结，其次观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要，所以科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。最后对课题进行反思与研究，发现、分析存在的问题，采取改进措施，拟定改进方案，努力寻求更高效更精准的解决方案。 3.2研究步骤 1)需求分析：与执法刑警交流，了解执法人员使用时的需求，记录并根据实际情况进行分析采纳，明确系统的功能模块等。 2)系统设计：是需求分析的下一步，分为概要设计和详细设计，其中概要设计部分将电动车头盔自动检测及预警系统进行模块划分，同时确定系统中每个模块需要完成的功能；详细设计主要完成对每个功能模块的详细分析，完成该部分工作应拟定出需求文档和系统架构图，这样为后续的编码工作提供明确的开发方向和整体架构。 3)系统实现：根据拟定好的需求文档，和系统架构图进行编码。例如本项目的开发环境和开发工具：Anaconda PyCharm，同时拟定命名规范。充分运用在校所学的知识，把软件工程、数据库、操作系统等专业知识应用到项目中去。 4)系统测试：程序开发完成，需对系统进行完整的测试。测试主要分为功能测试和非功能测试，前者对软件需求文档的功能需求逐项进行的测试，以验证功能是否满足要求。非功能测试主要针对例如安全性、可靠性、敏感性等方面进行测试，测试完成后将产生测试文档。 5)软件优化：从现实的应用场景出发，尽可能做到开发环境和部署环境一致，尽可能考虑到种角度，多种光照条件等复杂的业务场景。同时对比类似技术进行技术迭代，优化系统运行的稳定性和健壮性。
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4. 参考文献
[1]李少博,董世浩,夏宇航,张一博,张佳玉,张哲,符竹子,胡文成.基于卷积神经网络的头盔佩戴检测模型的研究[J].科学技术创新,2021(25):149-150.
[2]李少博,董世浩,张佳玉,夏宇航,符竹子,张一博,胡文成,张哲.基于计算机视觉的行人及非机动车规范系统[J].科学技术创新,2021(21):73-74.
[3]薛瑞晨,郝媛媛,张振,黄训华,陆华丽,赵华.基于改进YOLOv3的头盔佩戴检测算法[J].电子测量技术,2021,44(12):115-120.DOI:10.19651/j.cnki.emt.2106510.
5. 工作计划
（1）2022.1.10 ---- 2022.2.20查阅资料，了解课题背景， 撰写开题报告
（2）2022.2.21 ---- 2022.3.18根据课题要求，进行需求分析，熟悉开发工具
（3）2022.3.19 ---- 2022.3.31根据需求分析结果，对系统进行概要设计
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