Development of a Helmet-Wearing Detection System Using Computer Vision Technology and Convolutional Neural Networks

Authors

  • Khobphop Sasen Department of Information Technology Faculty of Sciences Buriram Rajabhat University
  • Thitidet Somsri Department of Information Technology Faculty of Sciences Buriram Rajabhat University
  • Prem Enkvetchakul Department of Information Technology Faculty of Sciences Buriram Rajabhat University

DOI:

https://doi.org/10.14456/jeit.2024.11

Keywords:

Artificial Intelligence, Deep Learning, Convolutional Neural Networks, Helmet-wearing detection system

Abstract

This research aims to develop a helmet-wearing detection system using computer vision technology and deep neural networks, employing Teachable Machine, a No-Code tool that enables developers and those without coding backgrounds to easily create and train AI models. The methodology involves collecting 220 images of motorcyclists, both wearing and not wearing helmets, and then using Convolutional Neural Networks (CNN) techniques to train the model via Teachable Machine. The experimental results show that the developed model can accurately distinguish between helmet-wearing and non-helmet-wearing riders with an Accuracy of 95%, Precision of 96%, Recall of 94%, and F1-score of 95%. These results indicate that using artificial intelligence and deep learning technology can significantly enhance the efficiency of helmet-wearing detection and help reduce road accidents effectively.

References

[1] ทิชากร พิมพา และ ธนพล บุดดาดวง, "การตรวจจับหมวกนิรภัย," ปริญญานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์, มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 2566.

[2] ศูนย์วิชาการเพื่อความปลอดภัยทางถนน (ศวปถ.), หมวกนิรภัย: คู่มือความปลอดภัยบนท้องถนน สำหรับผู้กำหนดนโยบายและผู้ปฏิบัติ, กรุงเทพฯ: ศูนย์วิชาการเพื่อความปลอดภัยทางถนน (ศวปถ.) มูลนิธิสาธารณสุขแห่งชาติ (มสช.), 2556.

[3] วิยดา ยะไวทย์, ขวัญฤทัย สิริจินดา, และ พณชัย บรรจงรอด, "แอพพลิเคชั่นบนโทรศัพท์มือถือสำหรับระบบลงเวลาการปฏิบัติงานโดยใช้การจดจำใบหน้า," วารสารโครงงานวิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ, ปีที่ 4, ฉบับที่ 1, หน้า 29-36, 2561.

[4] Y. Zhang, J. Wang, X. Li, and L. Chen, "Object Detection and Behavior Analysis of Motorcycle Riders Using Computer Vision and Convolutional Neural Networks," Journal of Transportation Safety & Security, vol. 13, no. 2, pp. 203-215, 2021.

[5] วริสรา สุรนันท์ และ มหศักดิ์ เกตุฉ่ำ, "การควบคุมการทำงานของสมาร์ทโฟนด้วยเทคนิคการตรวจจับดวงตาบนระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์สำหรับผู้พิการทางแขน," ใน การประชุมแห่งชาติด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอร์ครั้งที่ 11, 2558, หน้า 181-186. [สืบค้นวันที่ 15 สิงหาคม 2565]

[6] อรรณพ สาขะจันทร์ และ จักรี ศรีนนท์ฉัตร, "การพัฒนาการตรวจสอบจอแสดงผล LED ด้วยโครงข่ายประสาทเทียมโดยใช้ภาพอินทริกัล," ใน การประชุมแห่งชาติด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอร์ครั้งที่ 11, 2558, หน้า 168-173.

[7] ชวโรจน์ ใจสิน, "การประเมินขนาดของผลลำใยสดในช่อด้วยเทคนิคการประมวลผลด้วยภาพ," วิทยานิพนธ์ปริญญาเอก, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ, 2557.

[8] วศิษฐ์ จันสด และ ศรายุทธ รัตนตรัย, "ตัวควบคุมผู้ใช้สำหรับการรู้จำใบหน้า," ใน การประชุมวิชาการเทคโนโลยีสารสนเทศและคอมพิวเตอร์แห่งชาติครั้งที่ 9, 2556, หน้า 697-704.

[9] T. T. Toe and Z. Rong, "Convolutional neural networks," Machine learning, 2022, pp. 261–275.

[10] P. V. S. Charan, P. M. Anand, S. K. Shukla, N. Selvan, and H. Chunduri, "DOTMUG: A Threat Model for Target Specific APT Attacks–Misusing Google Teachable Machine," in 10th International Symposium on Digital Forensics and Security (ISDFS), Jun. 2022.

[11] D. Božić, B. Runje, D. Lisjak, and D. Kolar, "Metrics related to confusion matrix as tools for conformity assessment decisions," Applied Sciences, vol. 13, no. 14, p. 8187, Jul. 2023, doi: 10.3390/app13148187.

[12] ภากร กัทชลี, "Confusion Matrix เครื่องมือสำคัญในการประเมินผลลัพธ์ของการทำนายใน Machine learning," ออนไลน์. Available: http://surl.li/kltbd. [เข้าถึงเมื่อ: 25 กุมภาพันธ์, 2567].

[13] Y. Chen, J. Zhang, Y. Wang, and X. Li, "Helmet-wearing detection based on CNN," Journal of Safety Science, vol. 123, pp. 104-112, 2020.

[14] H. Liu, L. Yang, and Q. Wang, "Deep learning based safety helmet detection in engineering management," Engineering Management Journal, vol. 31, no. 2, pp. 120-128, 2019.

Downloads

Published

2024-06-17

How to Cite

[1]
K. Sasen, T. Somsri, and P. Enkvetchakul, “Development of a Helmet-Wearing Detection System Using Computer Vision Technology and Convolutional Neural Networks”, JEIT, vol. 2, no. 3, pp. 1–10, Jun. 2024.