本發(fā)明涉及一種行為偵測技術(shù)，特別是指一種能在駕駛者產(chǎn)生分心行為之前提醒駕駛專注的駕駛行為偵測方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科技日益進(jìn)步，汽車已逐漸成為普遍家庭中必備的交通工具，由于汽車的數(shù)量逐漸增加，每年的交通事故也居高不下，據(jù)統(tǒng)計報告顯示，車禍肇事的主要原因來自于駕駛者，其原因可能為駕駛者的不良駕駛行為、疲勞或疾病造成無法駕駛車輛等，其中不良駕駛行為，例如，使用手機(jī)、拿東西、拿食物等，且上述的動作均為行駛中駕駛者手部離開方向盤的分心行為，因此目前道路交通條例規(guī)定，使用手持式行動裝置或手持、吸食香煙致影響他人行車安全的人均予以懲戒，以減少因駕駛者不良行為而產(chǎn)生的交通事故。

目前具有一種可偵測駕駛者不良行為的監(jiān)測裝置，其在駕駛者產(chǎn)生分心行為時能夠提醒駕駛者專心開車，但目前的監(jiān)測裝置發(fā)多著重于使用攝影機(jī)拍攝臉部，來進(jìn)行臉部特征的警示判斷，以判斷眼睛視線或臉部是否偏轉(zhuǎn)等?；蛘呤褂闷渌麄鞲衅鱽肀孀R駕駛者是否存在異常行為，以判斷是否分心，如使用煙霧探測裝置判斷駕駛者是否分心抽煙，或利用手機(jī)信號檢測器來判斷駕駛者是否使用手機(jī)。但由于這些監(jiān)測平臺設(shè)置成本較為昂貴，且目前技術(shù)僅能在駕駛者已經(jīng)進(jìn)行分心動作時才能偵測到，因此監(jiān)測裝置只能在駕駛者已經(jīng)進(jìn)行分心動作后才能提醒駕駛者，但由于駕駛者的分心動作已經(jīng)產(chǎn)生，即使經(jīng)由監(jiān)測裝置提醒駕駛者，駕駛者仍已經(jīng)影響到本身以及路人的交通行車安全。

另外，近年來更興起物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可搜集各種車輛狀態(tài)信息以落實車隊管理，后臺所搜集到的信息包括駕駛者車輛上的監(jiān)測器所偵測到的駕駛行為狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測器監(jiān)測到駕駛者分心后，將此信息傳遞至后臺，后臺可將駕駛者的行為狀態(tài)的信息儲存，以供后臺管理人員進(jìn)行監(jiān)控，或者作為商用車隊駕駛者績效管理之用，但亦具有與上述監(jiān)測裝置相同的缺點，只能在駕駛者已經(jīng)進(jìn)行分心動作后才傳遞分心的信息給后臺，即使后臺人員發(fā)現(xiàn)后立刻通知駕駛者，但駕駛者分心動作已經(jīng)產(chǎn)生，駕駛者仍已經(jīng)影響到本身以及路人的交通行車安全。

有鑒于此，本發(fā)明遂針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能有效偵測駕駛者產(chǎn)生異常行為的前端動作，以在駕駛者可能有不專心行為的現(xiàn)象發(fā)生之前，提醒駕駛者專心駕車的行為偵測方法及其系統(tǒng)，以有效克服上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種駕駛行為偵測方法及其系統(tǒng)，其能有效偵測駕駛者產(chǎn)生異常行為的前端動作，在駕駛者可能產(chǎn)生不專心行為之前提醒駕駛者專心駕車，以有效提高行車安全。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種駕駛行為偵測方法及其系統(tǒng)，其可將駕駛者目前行為傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器，供后臺管理人員進(jìn)行監(jiān)控，并作為商用車隊駕駛者績效管理之用，可有效降低不專心駕駛的問題，對行車安全有明顯的幫助。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種駕駛行為偵測方法，其步驟包括，首先取得用戶影像，其包括手臂影像以及頭部行為影像；接著對手臂影像以及數(shù)據(jù)庫中的多個手臂樣本影像進(jìn)行比對，以判斷手臂影像是否符合至少一手臂樣本影像，若是，即手臂影像符合手臂樣本影像，表示駕駛行為正常，但若否，即手臂影像不符合手臂樣本影像，表示駕駛行為可能異常，則進(jìn)入下一步驟；產(chǎn)生一第一級警示信號，并將第一級警示信號傳遞出去；比對頭部行為影像與數(shù)據(jù)庫中的多個頭部違規(guī)樣本影像，并判斷頭部行為影像是否符合至少一頭部違規(guī)樣本影像，若否，即頭部行為影像不符合頭部違規(guī)樣本影像，表示駕駛行為正常；若是，即頭部行為影像符合頭部違規(guī)樣本影像，表示駕駛行為異常，并發(fā)出一第二級警示信號，以將第二級警示信號傳遞出去。

另外，本發(fā)明亦提供一種駕駛行為偵測系統(tǒng)，包括一攝影裝置擷取至少一用戶影像，其包括一手臂影像以及一頭部行為影像，一數(shù)據(jù)庫儲存多個手臂樣本影像以及多個頭部違規(guī)樣本影像，一處理器電性連接攝影裝置以及數(shù)據(jù)庫，處理器擷取手臂影像與數(shù)據(jù)庫中的多個手臂樣本影像進(jìn)行比對，當(dāng)手臂影像符合至少一手臂樣本影像時，表示駕駛行為正常；當(dāng)手臂影像不符合至少一手臂樣本影像時，表示駕駛行為可能異常，即產(chǎn)生一第一級警示信號，并將第一級警示信號傳遞出去，處理器再擷取頭部行為影像與數(shù)據(jù)庫中的多個頭部違規(guī)樣本影像進(jìn)行比對，當(dāng)頭部行為影像不符合至少一頭部違規(guī)樣本影像時表示駕駛行為正常；當(dāng)頭部行為影像符合至少一頭部違規(guī)樣本影像時表示駕駛行為異常，并發(fā)出一第二級警示信號；一傳輸裝置，電性連接處理器，以接受處理器的控制并將第一級警示信號或第二級警示信號傳遞出去。

當(dāng)處理器擷取手臂影像不符合至少一手臂樣本影像時，表示駕駛行為可能異常，在駕駛異常行為持續(xù)一預(yù)定時間后，產(chǎn)生第一級警示信號。

處理器還可利用一頭部偏擺算法判斷頭部行為影像中用戶的頭部是否偏擺，若是，即使用者的頭部偏擺，則發(fā)出第二級警示信號，以提醒駕駛行為異常；若否，即使用者的頭部未產(chǎn)生偏擺，則表示駕駛行為正常。

下面通過具體實施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達(dá)成的功效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的偵測系統(tǒng)方塊圖；

圖2為本發(fā)明的偵測方法步驟流程圖；

圖3為本發(fā)明使用的頭部偏擺算法步驟流程圖；

圖4為本發(fā)明于判斷頭部偏擺的影像示意圖；

圖5為本發(fā)明另一實施例的偵測方法步驟流程圖。

附圖標(biāo)記說明：1-駕駛行為偵測系統(tǒng)；10-攝影裝置；12-數(shù)據(jù)庫；14-處理器；16-傳輸裝置；20-計算機(jī)主機(jī)；22-車用主機(jī)；24-遠(yuǎn)程服務(wù)器。

具體實施方式

如圖1所示，以說明本發(fā)明提供的駕駛行為偵測系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)，駕駛行為偵測系統(tǒng)1包括一攝影裝置10，攝影裝置10可裝設(shè)在駕駛座前方，使攝影裝置10的鏡頭對準(zhǔn)駕駛座上駕駛者，以取得駕駛者正面的用戶影像，用戶影像包括有手臂影像以及頭部行為影像；一數(shù)據(jù)庫12用以儲存多個手臂樣本影像以及頭部違規(guī)樣本影像，其中手臂樣本影像為駕駛者雙手握住方向盤的影像，影像包含一般駕駛者雙手握方向盤的各種姿勢、角度等狀態(tài)影像，如雙手平行握方向盤、雙手交叉右手在上、雙手交叉左手在上等各種一般常見駕駛者握方向盤的狀態(tài)影像等。而頭部違規(guī)樣本影像則為駕駛者打手機(jī)或駕駛者吸煙、飲食等違規(guī)的影像；一處理器14電性連接攝影裝置10以及數(shù)據(jù)庫12，處理器14可由攝影裝置10取得用戶影像，并由數(shù)據(jù)庫12中取得手臂樣本影像與頭部違規(guī)樣本影像，以比對用戶影像的手臂影像與手臂樣本影像，以及頭部行為影像與頭部違規(guī)樣本影像，藉此判斷駕駛行為是否正常并產(chǎn)生判斷結(jié)果；一傳輸裝置16電性連接處理器14，以將處理器14產(chǎn)生判斷結(jié)果傳遞至一計算機(jī)主機(jī)20中，其中計算機(jī)主機(jī)20可為車上使用的計算機(jī)主機(jī)或遠(yuǎn)程的后臺等，本實施例舉例具有兩個計算機(jī)主機(jī)20，分別為車用主機(jī)22與遠(yuǎn)程服務(wù)器24，車用主機(jī)22可儲存接收到的判斷結(jié)果，并顯示出判斷結(jié)果，遠(yuǎn)程服務(wù)器24可儲存接收到的判斷結(jié)果，并顯示出判斷結(jié)果給遠(yuǎn)程服務(wù)器的監(jiān)控人員，供監(jiān)控人員判斷是否該發(fā)出警示提醒駕駛者注意。

在說明完本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)中的各個角色后，本發(fā)明對駕駛行為偵測方法流程圖搭配系統(tǒng)裝置，以更加詳盡的說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，如圖1與圖2所示，首先在進(jìn)行駕駛行為偵測方法之前，必須在數(shù)據(jù)庫12中建立多個手臂樣本影像以及多個頭部違規(guī)樣本影像，以利于處理器14能使用數(shù)據(jù)庫12中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。接下來說明本發(fā)明駕駛行為偵測方法的步驟，首先進(jìn)入步驟S10，通過攝影裝置10取得至少一用戶影像，用戶影像中包括了手臂影像以及頭部行為影像。接著請參照步驟S12，處理器14擷取手臂影像以及數(shù)據(jù)庫12中的多個手臂樣本影像開始進(jìn)行比對，比對的過程中會先利用一高斯混合模型方程式(Gaussian mixture model，GMM)將手臂影像轉(zhuǎn)換為能與多個手臂樣本影像對比的影像，以利處理器14進(jìn)行比對，高斯混合模型方程式如下所示：

p(x)＝α₁g(x，μ₁，∑₁)+α₂g(x，μ₂，∑₂)+α₃g(x，μ₃，∑₃)

其中g(shù)(χ；μ,∑)是高斯分布密度函數(shù)；χ為手臂影像中的手臂位置連續(xù)幀所形成的矩陣；μ為χ的平均向量；∑為χ連續(xù)幀的轉(zhuǎn)置共軛矩陣；α₁、α₂與α₃為權(quán)重。手臂影像經(jīng)高斯混合模型方程式轉(zhuǎn)換后與數(shù)據(jù)庫12中的多個手臂樣本進(jìn)行比對，以判斷手臂影像是否符合至少一手臂樣本影像，若處理器14判斷手臂影像符合至少一手臂樣本影像，則進(jìn)入步驟S14，表示駕駛行為正常，同時處理器14可產(chǎn)生一駕駛行為正常信號，并通過傳輸裝置16將駕駛行為正常信號傳遞遠(yuǎn)程服務(wù)器24，以儲存駕駛行為正常信號，并可告知后臺監(jiān)控人員目前駕駛行為正常；但若處理器14判斷手臂影像不符合至少一手臂樣本影像，則表示駕駛行為可能異常，此時則進(jìn)入下一步驟S16。如步驟S16所示，處理器14還可判斷駕駛行為異常是否持續(xù)產(chǎn)生一預(yù)定時間，若否則進(jìn)入步驟S14表示駕駛行為正常，同時處理器14可產(chǎn)生駕駛行為正常信號，并通過傳輸裝置16將駕駛行為正常信號傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24中，以告知監(jiān)控人員目前駕駛行為正常；但若是，處理器14判斷駕駛行為異常持續(xù)產(chǎn)生一預(yù)定時間，本實施例舉例預(yù)定時間為5秒，因此當(dāng)駕駛行為異常持續(xù)5秒，則進(jìn)入步驟S18，產(chǎn)生一第一級警示信號，并通過傳輸裝置16將第一級警示信號傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24中，以儲存第一級警示信號并告知后臺監(jiān)控人員，供監(jiān)控人員作為監(jiān)控的判斷，同時進(jìn)入下一步驟S19。當(dāng)然第一級警示信號亦可直接傳遞至車用主機(jī)22中，以直接提醒駕駛者專心開車，并不以傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24為限制。

請參照步驟S19，處理器14再判斷頭部行為影像是否符合至少一頭部違規(guī)樣本影像，在判斷頭部行為影像時亦可使用高斯混合模型方程式將頭部行為影像轉(zhuǎn)換成能與頭部違規(guī)樣本影像比對的影像，再比對是否符合頭部違規(guī)樣本影像，但本實施例的比對頭部行為影像為通過特征點的方式進(jìn)行比對，處理器14會擷取頭部行為影像中的影像特征，來比對多個頭部違規(guī)樣本影像中的對比特征進(jìn)行比對，其中對比特征為手機(jī)、香煙或其他物品等，處理器14判斷頭部行為影像是否具有手機(jī)、香煙或其他物品等影像特征，若頭部行為影像中沒有符合頭部違規(guī)樣本影像的對比特征點，則進(jìn)入步驟S14表示駕駛行為正常；但若是頭部行為影像中具有符合頭部違規(guī)樣本影像的對比特征點，表示駕駛行為異常，駕駛者可能有抽煙或打手機(jī)等動作，此時進(jìn)入步驟S20，處理器14產(chǎn)生第二級警示信號并通過傳輸裝置16將第二級警示信號傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24中，以提醒后臺監(jiān)控人員目前駕駛者已產(chǎn)生分心的動作，監(jiān)控人員可發(fā)出警示信號提醒駕駛者，并記錄駕駛者當(dāng)下異常行為，同時處理器14產(chǎn)生第二級警示信號后，亦可直接傳遞至駕駛者車上的車用主機(jī)22，使車用主機(jī)22根據(jù)第二級警示信號發(fā)出聲音或影像警示信號提醒駕駛行為異常，必須專心開車。

上述的頭部行為影像除了能用以提供處理器14比對數(shù)據(jù)庫12中的頭部違規(guī)樣本影像來判斷駕駛者是否處于正常駕駛行為的情形之外，處理器14還可在步驟S18之前或之后，利用一頭部偏擺算法判斷頭部行為影像中駕駛者的頭部是否偏擺，當(dāng)處理器14判斷頭部產(chǎn)生偏移則發(fā)出第二級警示信息，并通過傳輸裝置16將第二級警示信號傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24中，以提醒后臺監(jiān)控人員，或者處理器14亦可控制傳輸裝置16直接將第二級警示信號傳遞至車上的車用主機(jī)22中，以直接提醒駕駛者專心開車；但若頭部未產(chǎn)生偏移則表示駕駛行為正常，同時處理器14可產(chǎn)生一駕駛行為正常信號，并通過傳輸裝置16將駕駛行為正常信號傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24中，以告知后臺監(jiān)控人員目前駕駛行為正常。

然而如何判斷頭部是否偏擺為通過一頭部偏擺算法進(jìn)行判斷，如圖3以及圖4所示，以對頭部偏擺算法進(jìn)行說明，如圖4所示，在判斷頭部偏擺時必須先預(yù)設(shè)區(qū)域為合理人臉區(qū)域，并視合理人臉區(qū)域為正視人臉區(qū)域，且正視人臉區(qū)域的鼻子坐標(biāo)會座落在畫面中間的位置。接下來請參步驟S22，處理器14對當(dāng)下用戶影像中的駕駛者的鼻子偵測，以偵測用戶影像中駕駛者的鼻子。接著進(jìn)入步驟S24，取得鼻子的位置坐標(biāo)，約為X軸50％處，經(jīng)估算結(jié)果，其X軸坐標(biāo)值約為140。接著進(jìn)入步驟S26，比較鼻子的位置坐標(biāo)與一合理人臉區(qū)域后，取得駕駛者的頭擺角度，由于駕駛者頭部些微偏擺-15～-30度時，鼻子的位置會偏移到畫面X軸的35％處，故鼻子將出現(xiàn)在X坐標(biāo)值100～130之間。反之，若鼻子偵測的X軸結(jié)果落在100～130之間，可反推駕駛者頭擺角度介于-30～-15度之間，因此可通過鼻子偏移的方式判斷出駕駛者頭擺角度。最后進(jìn)入步驟S28，當(dāng)頭擺角度高于一預(yù)設(shè)閥值時，如當(dāng)預(yù)設(shè)閥值高于15度表示頭部產(chǎn)生偏擺，除此之外還可增設(shè)另一嚴(yán)重偏擺預(yù)設(shè)閥值，當(dāng)頭擺角度高30度，超過嚴(yán)重偏擺預(yù)設(shè)閥值時屬嚴(yán)重偏擺。

除了上述方法實施例之外，如圖5所示，本發(fā)明在判斷手臂影像不符合至少一手臂樣本影像表示駕駛行為可能異常后，處理器14可不需判斷駕駛行為異常是否持續(xù)產(chǎn)生一預(yù)設(shè)時間。詳細(xì)來說，如圖5所示，其中步驟S30-步驟S34與步驟S10-步驟S14相同故不重復(fù)敘述，不同的地方在于，當(dāng)判斷手臂影像不符合至少一手臂樣本影像之后，直接進(jìn)入步驟S36產(chǎn)生第一級警示信號，不需如上述實施例步驟S16相同，必須再進(jìn)行駕駛行為異常是否持續(xù)產(chǎn)生一預(yù)設(shè)時間的判斷，本實施例可直接產(chǎn)生第一級警示信號后通過傳輸裝置16將第一級警示信號傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器24中，使遠(yuǎn)程服務(wù)器24儲存第一級警示信號并告知后臺監(jiān)控人員，以供監(jiān)控人員作為監(jiān)控的判斷。接下來步驟S38-步驟S40皆與步驟S19-步驟S20相同，故不重復(fù)敘述。

綜上所述，由于多個手臂樣本影像為駕駛者雙手握住方向盤的影像，因此若手臂影像沒有對應(yīng)手臂樣本影像時，表示駕駛者可能手臂離開方向盤，離開方向盤的原因可能為拿手機(jī)、香煙等，因此當(dāng)駕駛者手部離開方向盤時，多半為不專心駕車的前端動作，因此本發(fā)明能有效偵測駕駛者產(chǎn)生異常行為的前端動作，以在駕駛者可能有不專心行為現(xiàn)象發(fā)生之前提醒駕駛者注意，能有效提高行車安全，且將駕駛者目前行為傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器，供后臺管理人員進(jìn)行監(jiān)控，可作為商用車隊駕駛者績效管理之用，對行車安全有明顯的幫助。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍。故即凡依本發(fā)明權(quán)利要求所述的特征及精神所為的均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。