專利名稱：疲勞監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及安全保護領域，具體涉及一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)。技術背景疲勞監(jiān)測系統(tǒng)用于實時監(jiān)測工作人員在工作過程中的疲勞狀態(tài)，根據(jù)工作人員的疲勞狀態(tài)給出相應的警報，提醒工作人員停止工作或進行其他操作。客觀的方法可以通過腦電圖、眼電圖、肌電圖、呼吸氣流、心電圖等。盡管這些方法是比較準確的，但是由于這些方法一般是在工作前或工作后測量，都是超前或滯后的非實時測量。同時在有限空間內安裝復雜的監(jiān)測儀器也是非常困難的，而且工作人員在工作和離開前后精神狀態(tài)變化很大， 精確的測量會受到很大影響。因此，開發(fā)一種實時的，非接觸的疲勞監(jiān)測系統(tǒng)變得十分必要。發(fā)明內容本方案采用ARMll嵌入式處理器，結合圖像處理和模式識別算法，輔以必要的外部電路，構成整個疲勞監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)使用攝像頭捕獲工作人員的圖像，圖像經(jīng)過處理器分析后，快速判斷出工作人員是否打瞌睡。一旦發(fā)現(xiàn)工作人員出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，馬上做出相應處理和發(fā)出報警信息。本系統(tǒng)實時監(jiān)測工作人員的狀態(tài)，有效的防止人員疲勞工作，大大減少由于疲勞引起的各種事故。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器、視頻模塊、警報模塊、存儲器，所述的視頻模塊、警報模塊、存儲器模塊皆與微處理器連接；所述的視頻模塊通過IIC總線與微處理器相連接，用于視頻信號的采集；所述的警報模塊與微處理器連接，用于聲光報警；所述的存儲器與微處理器相連接，用于存儲視頻信息。本實用新型的第一優(yōu)選方案為，其特征在于視頻模塊包括TVP5150。本實用新型的第二優(yōu)選方案為，其特征在于警報模塊包括雙555聲光報警電路。本實用新型的第三優(yōu)選方案為，其特征在于所述的微處理器包括ARMl 1-S3C6410 處理器。本實用新型的第四優(yōu)選方案為，其特征在于所述的微處理器上連接一個SRAM存儲器存儲數(shù)據(jù)。本實用新型的第五優(yōu)選方案為，其特征在于存儲器包括NAND FLASH K9F2G08。本實用新型的技術優(yōu)勢本系統(tǒng)綜合運用了多種模式識別算法，可以靈活地進行圖像處理和結果驗證，從而確保了系統(tǒng)的準確性和可靠性。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步描述。

圖1為本實施例整體框圖。圖2為本實施例微處理器與視頻模塊連接示意圖。[0019]圖3為本實施例報警模塊電路示意圖。圖4為本實施例微處理器與FLASH ROM連接示意圖。圖5為本實施例圖像處理算法程序圖。
具體實施方式
參照圖1所示。本實用新型采用了以ARMll處理器作為CPU，CPU的功能包括實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)采集控制，圖像處理及報警控制。圖2為本實施例微處理器與視頻模塊連接示意圖。由于采用的是ITO656編碼方式因此只需8位數(shù)據(jù)線，和一個像素時鐘。視頻模塊通過IIC總線進行控制，由于是高頻信號，對電路的抗干擾有一定要求。圖3為本實施例報警模塊電路示意圖。該模塊由兩片555控制，第一片555構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，用于控制報警時間；第二片555構成多諧振蕩器，用于控制蜂鳴器和指示燈的頻率。圖4是本實施例NAND FLASH模塊與微處理器的連接示意圖。NAND FLASH接在 6410的XmO總線上，數(shù)據(jù)線為8位，使用Xm0DATA0-Xm0DATA7,由于NAND是非線型尋址，故不用連接地址線。MLC型FLASH 采用的是3. 3V供電，接到VDDIO。FALE為NAND FLASH的地址使能端，當此信號為高時，表示送的是地址，此時NAND FLASH通過N次送址，這里的N次為NAND FLASH的總的空間大小的字節(jié)數(shù)/每次lByte。FCLE表示送的是命令，例如Erase命令。FREn和FWEn接NAND的讀寫信號。FfoiB是NAND FLASH忙判斷。圖5為本實施例圖像處理算法程序圖。首先讀入圖像，對圖像進行灰度提取，然后進行人臉區(qū)域搜索，采用膚色分割法，本文采用RGB(R 紅、G 綠、B 藍)空間進行膚色分割，這種方法能較好地保留人臉的特征點，有利于眼睛的定位。為去除檢測結果小區(qū)域的噪聲，選取合適的結構元素做閉合、開啟操作，進行第一次大幅度去除較小面積。這樣做的用途有1)由于噪聲或其他原因引起的一些較小的不可能是人臉的近似膚色區(qū)域就可以被去除掉；2)縮小了候選區(qū)域范圍；3)提高了檢測速度；4)填補膚色區(qū)域內的小空洞，防止這些空洞被誤判為人臉的特征點。一般的人眼寬度和高度之比介于1-1. 6之間，而且，在一幅人臉圖像中，人眼的面積大于10，這里說的面積是指目標區(qū)域中值為1的像素的數(shù)目。 眼睛面積與圖像總面積之比大于1 / 1000，因此，為進一步減少眼睛候選區(qū)域范圍，限制區(qū)域滿足如下條件為可能的眼睛區(qū)域1<W / H<l_6,Ao / ΑΙ>0. 001,Ao>10，式中A為每塊區(qū)域的面積；H和分別為區(qū)域的高和寬，高是區(qū)域下、上邊界點坐標值之差，寬為區(qū)域右、 左邊界點坐標值之差；A。為圖像總面積。將不滿足式(3)的區(qū)域去除。若目標區(qū)域大于2個，說明除了眼睛之外，還有眉毛， 從上到下、從左至右對目標區(qū)域進行檢索，將眉毛去掉。眼睛的面積定義為圖像中眼睛區(qū)域的像素的數(shù)目，即定位區(qū)域的白色像素的個數(shù)。當眼睛為完全睜開狀態(tài)時，白色像素數(shù)最多，即面積最大，設為max，當眼睛完全閉合時面積最小。規(guī)定若眼睛面積大于max / 5時，為睜開狀態(tài)，否則。為閉合狀態(tài)。記錄眼睛睜開、閉合的次數(shù)及其開始結束時刻，眼睛持續(xù)閉合時間大于3 S時，就認為工作人員處于瞌睡狀態(tài)，屬于疲勞狀態(tài)。
權利要求1.一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器、視頻模塊、警報模塊、存儲器，所述的視頻模塊、警報模塊、存儲器模塊皆與微處理器連接；所述的視頻模塊通過IIC總線與微處理器相連接，用于視頻信號的采集； 所述的警報模塊與微處理器連接，用于聲光報警； 所述的存儲器與微處理器相連接，用于存儲視頻信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于視頻模塊包括TVP5150。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于警報模塊包括雙555聲光報警電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器包括 ARM11-S3C6410 處理器。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器上連接一個SRAM存儲器存儲數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于存儲器包括NANDFLASH K9F2G08。
專利摘要本實用新型為實現(xiàn)人的疲勞狀況而設計的一種系統(tǒng)。其中包括視頻模塊、警報模塊、存儲器、微處理器。所述視頻模塊用于采集外部圖像信息，將模擬視頻信號轉化為數(shù)字視頻信號；所述警報模塊用于警報提醒；所述存儲器用于存儲信息；所述微處理器用于視頻信號的處理并控制與其相連的警報模塊。本實用新型具有靈活，高效，準確的特點，有效減少因為人員疲勞而造成的各種事故。
文檔編號G08B21/06GK202306771SQ20112038922
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者鄒雅嫻 申請人:無錫大麥創(chuàng)意設計有限公司