硕士开题报告样本3文档格式.docx

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研究生硕士学位论文开题报告程序

1、学生和导师共同根据导师研究方向及实际条件准备开题报告。

2、开题报告工作时间一般为四周。

3、各院主管院长组织本单位所属各学科、专业论文开题报告答辩委员会，并且组织学生及导师进行开题报告答辩工作。

答辩委员会成员应由各院分学术委员会成员组成，答辩会议由各院分学术委员会主席主持。

答辩会议应坚持公开、公正、严肃、认真的原则。

4、各学科、专业论文开题报告答辩委员会成员在学生答辩后应采取表决方式，依据同意人数超过总人数三分之二的原则来决定该学生的开题报告是否合格，并由各院主管主任在开题报告的院意见栏内签署意见。

5、各院主管院长应在论文开题报告答辩会议前一周将答辩会议日程安排报研究生学院。

6、各院论文开题报告答辩结束后，二天内应汇总全部开题报告送研究生学院审批。

研究生学院在一周内将审批结果通知各单位，各单位应立即将审批结果告知导师及学生。

开题报告留研究生学院存档。

7、各学科、专业开题报告的答辩审核工作应在研究生学院的规定时间内完成。

对于因学生或导师的原因在规定时间内完不成开题报告，或开题报告选题不符合本学科、专业培养目标及开题报告答辩未予通过等情况，研究生学院可延长该生在校学习时间或提出更换导师的建议报校学术委员会审批。

A：

研究生论文选题的来源及意义

选题来源：

自拟课题

选题意义：

随着社会的发展，人类的进步，交通工具逐渐发达起来，汽车渐渐成了人们日常生活中重要的交通运输工具。

然而在带给人们快速、便捷、舒适的同时，由此引发的交通事故也逐渐增多。

交通事故已经成了当前社会最为严重的问题之一。

统计有关资料表明，全球发生的安全事故中，交通事故的总数约占90%左右，而造成的伤亡人数占所有安全事故伤亡人数的80%以上。

在非正常死亡之中，道路交通事故已成为名副其实的“第一杀手”。

中国汽车总量占全球汽车总量的1.9%，因交通事故死亡人数却占世界交通事故死亡总数的15%。

据公安部交通管理局通报，2009年，全国共发生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元，2008年，全国共发生道路交通事故265204起，造成73484人死亡、304919人受伤，直接财产损失10.1亿元，2007年，我国公安交通部门共受理交通事故378781起，因道路交通事故造成89455人死亡，431139人受伤，造成直接经济损失近15亿。

同样，在国外，世界卫生组织日前公布了第一份《全球道路安全状况报告》。

报告称，全球每年有超过120万人死于道路交通事故，另有2000万-2500万人在事故中受重伤。

其中，印度高居世界道路交通事故榜首，每天大约有300人死于车祸。

然而，在众多交通事故中，驾驶员疲劳驾驶已成为交通事故的主要因素之一。

其中疲劳驾驶引发的交通事故占事故总数的20%左右，占特大交通事故的40%以上，可以说疲劳已成为安全行车的大敌。

日本的一项事故调查统计显示，因疲劳产生的事故约占1%-1.5%;

法国国家警察总署事故报道，因疲劳磕睡而发生车祸的，占人身伤害事故的14.9%，占死亡事故的20%;

据美国国家公路交通安全管理局NHTSA（NationalHighwayTrafficsafetyAdministration）保守估计，每年因为驾驶疲劳而导致的车祸大约有10万起，其中，由于疲劳导致死亡的约占交通碰撞致死事故的3.1%;

澳大利亚国家公路交通安全管理局在调查中发现，至少4%的重大事故与驾驶疲劳有直接的关系;

Gande等通过对新西兰13个月车祸分析指出17.6%的车祸与疲劳相关。

由此可见，驾驶员疲劳驾驶已成为交通事故发生的主要隐患。

在过去的几十年中，国内外专家和学者都在积极开展有关驾驶疲劳的研究工作，对疲劳检测的方法也做了各方面的探索，在一定程度上取得了很大的进步，但在实际应用过程中，还存在较多的问题，因此驾驶员疲劳的实时检测是一个相当困难而又有很强理论意义的研究课题。

B:

论文选题在该领域国内、国外研究现状

国内：

国内的驾驶员疲劳评测算法的研究主要集中在三个方面：

基于驾驶员生理反应的检测方法（包括眼睑的活动，眼睛闭合，点头动作），基于驾驶员生理信号的检测方法（包括脑电图EEG，心电图ECG），基于车辆参数的检测方法（包括车速，加速器，车辆位置）。

其中基于驾驶员生理信号的检测方法最可靠，但是由于传感器或电极直接接触驾驶员身体，因而不受驾驶员欢迎。

基于驾驶员生理反应的检测方法是非接触式的检测方法，具有很好的实用性和可靠性。

我国对驾驶疲劳检测的研究起步相对较晚，但经过最近几年的努力也取得了一些研究成果，主要有：

1）中国军事医学科学研究院陈信等人用脑电分析器对117名飞行员进行研究，发现人体疲劳与脑电波的α节律（1~4Hz）有关。

认为正常人脑电波的α节律是有规律而且丰富多彩的，α节律变化缓慢说明产生了飞行疲劳。

2）上海交通大学的石坚，吴远鹏，卓斌等人通过传感器测量驾驶员驾驶时方向盘，踏板等运动参数来说明驾驶员的安全因素。

驾驶方向盘的操作情况与驾驶员的安全具有一定的联系，当方向盘较长时间没有动作，那么就说明驾驶员在打瞌睡。

但是该系统受驾驶员的驾驶习惯，路面状况等外界因素影响较大，很难获得确切的判断标准，实用性不高。

3）同济大学道路与交通工程教育部重点实验室的杜志刚，潘晓东等人研究使用的EMR-8B型眼动仪，由EMR主机，控制器，摄像机以及数据分析软件等部分组成的一个仪器系统。

该系统利用记录瞳孔直径变化进行驾驶疲劳检测，通过视点停留时间来评价交通标志的确认性以及交通信息是否过载等。

4）北京航天航空大学的眼动测量系统，采用光学系统中的图像传感器阿里获得眼睛运动的瞬时模拟图像，再进行图像处理，经滤波，放大以及数模转换，产生含有瞳孔位置信息的数字信号，它由数字检测系统负责瞳孔中心坐标的检测以及数据的转换，并以异步串行通信方式与计算机进行通讯，将瞳孔中心坐标位置传给计算机以完成标定工作。

计算机对背景现场摄像机传来的图像和标定后的瞳孔中心位置进行叠加以及数据后台处理。

5）吉林大学的王荣本等对于驾驶疲劳识别中的人眼定位，人眼状态分类问题作了详细研究。

他们给出了人眼定位算法，利用颜色模型粗定位人脸，然后采用了一种基于区域标示算法的面部人眼定位算法，并考虑了人脸的几何约束。

对于人眼状态分类，他们提取出人眼图像基于Gabor小波的特征作为BP神经网络的学习样本，利用神经网络完成分类。

训练时，人眼的状态分为清醒，迷糊，睡眠三种，左右眼分开训练。

试验结果证明，其分类结果达到了较高的准确率。

6）中国农业大学的郑培等人研究了基于PERCLOS的疲劳识别算法，他们应用人脸皮肤色彩的高斯模型，灰度直方图，模式匹等定位和追踪眼睛开，闭的过程，计算出眼睛闭合时间，利用统计方法给出了疲劳检测的算法，成功地实习了驾驶员驾驶疲劳的实验测评系统。

该系统已经初步具备了实时，非接触式检测的特征。

7）浙江大学的李峰提出了两套疲劳检测方案，并确定了基于红外光源，差分图像，Kalman滤波的方案进行原型系统开发，该系统采用了PERCLOS进行检测，并研究了瞳孔检测与跟踪算法，进行了试验。

8）中南大学陈艳琴研究了基于肤色模型和级联增强分类器以及基于几何特征和级联增强分类器法的两种人眼检测方法，并将Kalman滤波器和MeanShift算法结合用于眼睛的跟踪，然后使用模板匹配判断人眼的闭合状态，从而计算出PERCLOS值以检测是否疲劳。

国外：

国外对于驾驶疲劳的最早研究开始于20世纪早期，当时主要从医学的角度出发，借助医疗器械进行。

实质性的研究工作则是开始于80年代，美国国会批准交通部研究商业机动车驾驶和交通安全的关系。

到90年代，对疲劳程度的测量方法的研究有了很大进展，许多的国家已经开始了疲劳驾驶车载电子测量装置的开发研究工作现有的研究成果中具代表性的产品有：

1）美国研制的打瞌睡驾驶员侦探系统。

采用多普勒雷达和复杂的信号处理方法，可获取驾驶员烦躁不安的情绪活动、眨眼频率和持续时间等疲劳数据，用以判断驾驶员是否打瞌睡或睡着。

该系统可制成体积较小的仪器，安装在驾驶室内驾驶员头顶上方，完全不影响驾驶员正常的驾驶活动。

2）转向盘监视系统。

一种监测转向盘非正常运动的传感器系统，适用于各种车辆。

转向盘正常运动时传感器系统不报警，若转向盘4s不运动就会发出报警声直到转向盘继续正常运动为止。

该系统固定在车内录音机旁，转向盘下面的杆上装有一条磁性带，用以监测转向盘的运动。

3）路面警告系统。

一种设置在高速公路上用计算机控制的红外线监测系统，当行驶车辆摆过道路中线或路肩时，向驾驶员发出警告。

4）反应时测试仪。

根据驾驶员对仪器屏幕上随机出现的光点的反映（光点出现时敲击键盘）速度测试驾驶员的反应时，用以判断其疲劳程度。

5）日本成功研制了电子清醒带。

使用时固定在驾驶员头部，将其一端的插头插入车内点烟器的插座，装在带子里的半导体温差电偶使平展在前额部位的铝片变凉，使驾驶员睡意消除，精神振作。

6）美国华盛顿大学通过自行开发的专用照相机、脑电图仪和其他仪器来精确测量头部运动、瞳孔直径变化和眨眼频率。

研究结果表明：

一般情况下人们眼睛闭合的时间在0.2~0.3秒之间，若眼睛闭合时间达到0.5秒就很容易发生交通事故。

7）宾夕法尼亚大学智能交通实验室采用PERCLOS作为精神生理疲劳程度的测量指标，测量的参数是在单位时间内（1分钟）眼睛闭合程度超过80%以上的时间占总时间的百分比，在设计原理上进行了创新，提供一个很好的跟踪人眼的测量方法，充分利用人眼的基本生理特点，即视网膜对不同波长的红外光能够反射量的不同。

它是最早报道的能自动测量和跟踪被测者的睁闭眼情况，并且能检测到疲劳现象出现的系统，它连续跟踪测量眼睑的睁闭，并且根据相应的阈值提醒可能发生的瞌睡。

精神生理疲劳程度的测量还采用脑电图仪、头动探测器等，但是公认最有效的方法是PERCLOS法。

8）2000年1月明尼苏达大学计算机科学与工程系的成功开发了一套驾驶员眼睛的追踪和定位系统，通过安置在车内的一个摄像头监视驾驶员的脸部，实现以下功能：

1用快速简单的算法确定驾驶员眼睛在脸部图像中的确切位置和其他脸部特征；

2通过追踪多幅正面脸部特征图像来监控驾驶员是否驾驶员疲劳；

3追踪多幅侧面脸部特征图像来估算驾驶员是否驾驶员疲劳。

同年3月，他对上述系统进行了改进，改用红外线彩色摄像头并加滤波器滤除图像的噪声和非脸部的图像，使搜索脸部图像的次数减少，加快了系统处理图像的速度。

采用灰度模式匹配方法追踪输人图像序列来搜寻并确定眼睛区域，然后用同样的模式匹配方法来确定眼睛是睁开还是闭合，若搜索失败，系统可自动重新开始搜索。

C：

论文选题的理论依据、研究方法、研究内容、实施方案和拟解决的关键问题

理论依据：

模板匹配，Gabor小波理论，BP神经网络，PERCLOS判定法

研究方法：

由于纹理表现出准周期性的统计特征，且纹理有一个主要频率和其他一些次要频率分量，其频带宽度一般较窄，同时由于Gabor小波是一组窄带带通滤波器，其在空间域和频域均有较好的分辨能力，并且有明显的方向选择和频率选择特性，因此适用于分析处理纹理图像。

实际应用中，选择适当的参数使Gabor小波滤波器对不同纹理区域的主要频率分量有较大响应，以获取所需纹理特征值，并输入神经网络分类器进行识别。

研究内容：

从视频流中获取一帧图像，利用模板匹配检测并定位人脸区域，经预处理后获得标准脸部图像；

分别对眼部和嘴部进行Gabor小波变换，选取合适参数，提取特征值；

将所获取的特征值分别输入BP神经网络进行状态分类，以判别疲劳或清醒状态；

综合两部分分类结果，作出最终评判。

实施方案：

一、人脸区域检测及定位：

利用重心模板匹配检测到人脸区域，并对眼睛，嘴等面部器官进行定位。

二、预处理：

在原始图像上进行姿态矫正，使两眼处于同一水平线上，然后在脸部图像上划分出眼睛、嘴和眉毛等部位，接着把脸部图像放缩为指定的大小，得到标准的脸部图像。

三、眼部及嘴部特征提取：

选择合适参数，对定位的眼部及嘴部纹理进行Gabor小波变换处理，提取特征值。

四、神经网络分类：

将提取到的特征值分别输入BP神经网络进行状态分类，输出分类结果。

五、综合评判：

计算眼部PERCLOS值并结合嘴部分类结果，输出最终评判结果。

拟解决的关键问题：

1.疲劳检测的精确度。

2.算法当中精确度与算法实时性的合理折中。

3.Gabor小波参数在特定环境下的选取。

D：

论文选题研究工作基础条件和可能出现的问题（实验设备、研究资料等）

一．实验设备：

PC机（奔腾4处理器，内存512）；

摄像头一个。

二．软件环境：

windows操作系统；

Matlab7.0；

visualstudio2005

三．研究资料：

（1）中国期刊全文数据库；

（2）万方外文数据库；

（3）中国学术文献总库；

E.论文选题前期准备工作（调研工作及10篇以上主要参考文献）

[1]王荣本,郭克友,等.一种基于Gabor小波的驾驶员眼部状态识别方法的研究[J].中国

图像图形学报.2003,8A（9）:

1043-1047.

[2]范晓，尹宝才，孙艳丰.基于嘴部小波特征和线性判别分析的疲劳检测[J].北京工业大学学报.2009.3,

[3]成奋华，杨海燕.基于Gabor小波变换的人脸疲劳模式识别[J].计算机应用.2011.8

[4]郭秀明.基于人脸视频的疲劳检测[D].吉林大学硕士论文.2008

[5]杨海燕，蒋新华，聂作先.驾驶员疲劳检测技术研究综述[J].计算机应用研究.2010.5

F：

论文工作总体进度安排（文献阅读、方案设计与实现、计算与实验、论文书写等）

G：

学科、专业所在院意见

（部门公章）院长：

（签字）

年月日

H：

研究生学院意见

论文开题报告答辩委员会成员名单

姓名

职称

本人签字

主席

院长

委员名单

答辩委员会意见

主席：

（签字）

年月日