本發(fā)明涉及轎車安全帶的使用檢測，特別涉及一種轎車安全帶正確佩戴的檢測系統(tǒng)及其檢測方法。

背景技術(shù)：

安全帶作為最有效的車內(nèi)安全保護(hù)裝置，當(dāng)轎車緊急制動時(shí)，安全帶將駕駛員束縛在座椅上，防止或減少駕駛員受到二次沖撞的傷害。在危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，安全帶的正確佩戴可以大幅降低傷亡率。然而出于各種原因，駕駛員不佩戴安全帶或不正確佩戴安全帶的情況時(shí)有發(fā)生。

目前主要的安全帶佩戴檢測方式，是在安全帶卡槽處安裝鎖扣傳感器，轎車啟動后安全帶未扣入卡槽，檢測系統(tǒng)就會發(fā)出提示。但駕駛員在駕車過程中仍存在使檢測失效的不正確佩戴行為，主要有三種：1.不佩戴安全帶，使用獨(dú)立的卡扣替代安全帶卡扣插在卡槽處；2.空座時(shí)將安全帶系在椅背上，上車就坐時(shí)安全帶靠在身后；3.空座時(shí)將安全帶系在椅背上，上車后將肩帶從身后拉出跨在胸前。

針對上述問題，提供一種新型的檢測系統(tǒng)，可以有效地識別安全帶的佩戴方式是否正確，提高行車的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種轎車安全帶正確佩戴的檢測系統(tǒng)及其檢測方法，可以有效地識別安全帶的佩戴方式是否正確，達(dá)到提高行車安全性的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種轎車安全帶正確佩戴的檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的檢測系統(tǒng)包括圖像采集單元采集駕駛?cè)藛T身上的安全帶圖像后送入圖像處理單元，圖像處理單元對安全帶圖像進(jìn)行判斷，并控制報(bào)警單元進(jìn)行聲光報(bào)警。

所述的圖像采集單元設(shè)置在轎車儀表總成上，圖像采集單元的攝像頭正對駕駛員，所述的安全帶在駕駛員的肩部和胸部設(shè)有反光條，便于圖像處理單元進(jìn)行圖像判斷。

所述的檢測系統(tǒng)獲取待檢測的駕駛員圖像后將駕駛員肩部區(qū)域設(shè)為第一檢測區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)搜索角度介于35度與55度之間的線段，判定為斜跨的安全帶肩帶線段，當(dāng)判定角度不在范圍內(nèi)則判斷為未系安全帶；再將駕駛員胸前區(qū)域設(shè)為第二檢測區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)搜索角度介于40度與50度之間的線段，判定為安全帶肩帶線段；角度介于-5度與5度之間的線段，判定為安全帶腰帶線段，當(dāng)判定角度不在范圍內(nèi)則判斷為未系安全帶，所述的圖像采集單元在獲取車內(nèi)攝像頭拍攝的駕駛員圖像后進(jìn)行彩色圖像灰度化處理，用3×3模板的中值濾波去除圖像中的噪聲，再采用直方圖均衡化處理增強(qiáng)圖像對比度，最后采用Canny算子進(jìn)行邊緣檢測。

所述的圖像處理單元在對第一檢測區(qū)域進(jìn)行判斷時(shí)首先利用Hough變換，從第一檢測區(qū)域邊緣圖像中檢測出可能為安全帶邊緣的直線段，記為lines1(i){point1,point2},i＝1,2,3,…,n，其中point1(xi 1,yi 1)為線段起點(diǎn)，point2(xi2,yi2)為線段終點(diǎn)，n為檢測到的線段個(gè)數(shù)；同時(shí)在第一檢測區(qū)域內(nèi)計(jì)算線段傾斜角angle1(i)

angle1(i)＝arctan(yi2-yi 1xi2-xi 1)×180π,i＝1,2,3,...,n]]>

搜索傾斜角滿足35°<angle1(i)<55°的線段，滿足條件的線段判定為斜跨的安全帶特征線段，由此判斷安全帶已扣入卡槽，否則判斷安全帶未扣入卡槽，即駕駛員未佩戴安全帶。

所述的圖像處理單元在對第二檢測區(qū)域進(jìn)行判斷時(shí)利用Hough變換，從第二檢測區(qū)域邊緣圖像中檢測出可能為安全帶邊緣的直線段，記為lines2(i){point1,point2},i＝1,2,3,…,n，其中point1(xi 1,yi 1)為線段起點(diǎn)，point2(xi2,yi2)為線段終點(diǎn)，n為檢測到的線段個(gè)數(shù)，計(jì)算線段傾斜角angle2(i)

angle2(i)＝arctan(yi2-yi1xi2-xi1)×180π,i＝1,2,3,...,n]]>

圖像處理單元搜索傾斜角滿足40°<angle2(i)<50°的線段，滿足條件的線段判定為安全帶肩帶特征線段，由此判斷駕駛員佩戴肩帶；圖像處理單元搜索斜角滿足-5°<angle2(i)<5°的線段，滿足條件的線段判定為安全帶腰帶特征線段。

所述的檢測裝置在判斷駕駛員同時(shí)佩戴肩帶與腰帶，為正確的佩戴方式；如果判斷出駕駛員只佩戴肩帶，未判斷出腰帶則為不正確的佩戴方式控制報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警；如果未判斷出肩帶與腰帶，則駕駛員未佩戴安全帶控制報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警。

一種轎車安全帶正確佩戴的檢測系統(tǒng)，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過檢測駕駛員區(qū)域線段角度，搜索滿足佩戴條件的安全帶特征線段，根據(jù)特征線段類型進(jìn)行判斷，可以有效地識別安全帶的佩戴方式，克服駕駛員不正確佩戴安全帶造成的檢測誤差。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1為本發(fā)明一種轎車安全帶正確佩戴的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種轎車安全帶正確佩戴的檢測系統(tǒng)邏輯判斷流程圖；

在圖1中，1、圖像采集單元；2、圖像處理單元；3、報(bào)警單元。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出一種基于角度識別的安全帶佩戴檢測方法。此方法通過檢測駕駛員區(qū)域線段角度，搜索滿足佩戴條件的安全帶特征線段，根據(jù)特征線段類型進(jìn)行判斷，可以有效地識別安全帶的佩戴方式，克服駕駛員不正確佩戴安全帶造成的檢測誤差。

具體如圖1所示，本發(fā)明包括圖像采集單元1采集駕駛?cè)藛T身上的安全帶圖像后送入圖像處理單元2，圖像處理單元2對安全帶圖像進(jìn)行判斷，并控制報(bào)警單元3進(jìn)行聲光報(bào)警。圖像采集單元1設(shè)置在轎車儀表總成上，圖像采集單元1的攝像頭正對駕駛員。安全帶在駕駛員的肩部和胸部設(shè)有反光條，便于圖像處理單元2進(jìn)行圖像判斷。

如圖2所示，檢測系統(tǒng)獲取待檢測的駕駛員圖像后將駕駛員肩部區(qū)域設(shè)為第一檢測區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)搜索角度介于35度與55度之間的線段，判定為斜跨的安全帶肩帶線段，當(dāng)判定角度不在范圍內(nèi)則判斷為未系安全帶；再將駕駛員胸前區(qū)域設(shè)為第二檢測區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)搜索角度介于40度與50度之間的線段，判定為安全帶肩帶線段；角度介于-5度與5度之間的線段，判定為安全帶腰帶線段，當(dāng)判定角度不在范圍內(nèi)則判斷為未系安全帶。

圖像采集單元1在獲取車內(nèi)攝像頭拍攝的駕駛員圖像后進(jìn)行彩色圖像灰度化處理，用3×3模板的中值濾波去除圖像中的噪聲，再采用直方圖均衡化處理增強(qiáng)圖像對比度，最后采用Canny算子進(jìn)行邊緣檢測。

圖像處理單元2在對第一檢測區(qū)域進(jìn)行判斷時(shí)首先利用Hough變換，從第一檢測區(qū)域邊緣圖像中檢測出可能為安全帶邊緣的直線段，記為lines1(i){point1,point2},i＝1,2,3,…,n，其中point1(xi1,yi1)為線段起點(diǎn)，point2(xi2,yi2)為線段終點(diǎn)，n為檢測到的線段個(gè)數(shù)；同時(shí)在第一檢測區(qū)域內(nèi)計(jì)算線段傾斜角angle1(i)

angle1(i)＝arctan(yi2-yi1xi2-xi1)×180π,i＝1,2,3,...,n]]>

搜索傾斜角滿足35°<angle1(i)<55°的線段，滿足條件的線段判定為斜跨的安全帶特征線段，由此判斷安全帶已扣入卡槽，否則判斷安全帶未扣入卡槽，即駕駛員未佩戴安全帶。

圖像處理單元2在對第二檢測區(qū)域進(jìn)行判斷時(shí)利用Hough變換，從第二檢測區(qū)域邊緣圖像中檢測出可能為安全帶邊緣的直線段，記為lines2(i){point1,point2},i＝1,2,3,…,n，其中point1(xi1,yi1)為線段起點(diǎn)，point2(xi2,yi2)為線段終點(diǎn)，n為檢測到的線段個(gè)數(shù)，計(jì)算線段傾斜角angle2(i)

angle2(i)＝arctan(yi2-yi1xi2-xi1)×180π,i＝1,2,3,...,n]]>

圖像處理單元2搜索傾斜角滿足40°<angle2(i)<50°的線段，滿足條件的線段判定為安全帶肩帶特征線段，由此判斷駕駛員佩戴肩帶；圖像處理單元搜索斜角滿足-5°<angle2(i)<5°的線段，滿足條件的線段判定為安全帶腰帶特征線段。

檢測裝置在判斷駕駛員同時(shí)佩戴肩帶與腰帶，為正確的佩戴方式；如果判斷出駕駛員只佩戴肩帶，未判斷出腰帶則為不正確的佩戴方式控制報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警；如果未判斷出肩帶與腰帶，則駕駛員未佩戴安全帶控制報(bào)警單元進(jìn)行報(bào)警。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。