一種疲勞駕駛檢測(cè)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及疲勞駕駛檢測(cè)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種疲勞駕駛檢測(cè)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，交通事故已成為當(dāng)前各國所面臨的嚴(yán)重問題。據(jù)世界衛(wèi) 生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年因交通事故導(dǎo)致的死亡人數(shù)達(dá)60萬，直接經(jīng)濟(jì)損失約125億美元， 在所有的交通事故中，因疲勞駕駛而造成的交通事故占總數(shù)的20%左右，占特大交通事故 的40% W上。正因如此，研究疲勞駕駛檢測(cè)設(shè)備和消除疲勞駕駛具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)有 技術(shù)中，多采用檢測(cè)車輛行駛過程中的行為表現(xiàn)等方式來實(shí)現(xiàn)疲勞駕駛檢測(cè)，而少有直接 對(duì)駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述問題，提出了本發(fā)明W便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上 述問題的疲勞駕駛檢測(cè)系統(tǒng)和方法
[0004] 依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種疲勞駕駛檢測(cè)系統(tǒng)，包括：
[0005] 圖像采集單元，用于采集駕駛員的初始面部圖像視頻流；
[0006] 圖像處理單元，用于從駕駛員的初始面部圖像視頻流中抽樣提取多個(gè)圖像帖，并 從中分析得到駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；
[0007] 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；
[000引所述圖像采集單元，還用于在車輛行駛過程中采集駕駛員的實(shí)時(shí)面部圖像視頻 流；
[0009] 所述圖像處理單元，還用于W特定頻率從駕駛員的實(shí)時(shí)面部圖像視頻流中提取圖 像帖，并從中分析得到駕駛員的面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)；
[0010] 該系統(tǒng)還包括:疲勞評(píng)價(jià)單元，用于根據(jù)駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和面部特征 實(shí)時(shí)參數(shù)，或根據(jù)駕駛員的面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出駕駛員的疲勞評(píng)價(jià)值；
[0011] 報(bào)警單元，用于在疲勞評(píng)價(jià)值達(dá)到或超過疲勞駕駛闊值時(shí)發(fā)出報(bào)警提示。
[0012] 可選地，所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括如下的一種或多種：駕駛員的最大上下眼險(xiǎn) 高度h，駕駛員的初始巧眼頻率V，駕駛員的初始面部長(zhǎng)度1;
[0013] 當(dāng)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括駕駛員的最大上下眼險(xiǎn)高度h時(shí)，所述面部特征實(shí) 時(shí)參數(shù)包括：駕駛員的實(shí)時(shí)上下眼險(xiǎn)高度H;所述疲勞評(píng)價(jià)單元包括眼睛開合度評(píng)價(jià)模塊 和/或眼睛持續(xù)閉合時(shí)間評(píng)價(jià)模塊；
[0014] 所述眼睛開合度評(píng)價(jià)模塊，用于計(jì)算駕駛員的實(shí)時(shí)眼睛開合度H/hX 100%; W及 統(tǒng)計(jì)在采樣時(shí)間T內(nèi)，駕駛員眼睛開合度小于預(yù)設(shè)開合度的時(shí)間t，并計(jì)算t/TX 100%，將得 到的值記為yi;若yi小于第一預(yù)設(shè)值，則令f 1 = 0;若yi大于或等于第一預(yù)設(shè)值，則令f 1 = 1;其 中fi即為與駕駛員的眼睛開合度相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0015] 所述眼睛持續(xù)閉合時(shí)間評(píng)價(jià)模塊，用于計(jì)算駕駛員的實(shí)時(shí)眼睛開合度H/hX 100%;當(dāng)實(shí)時(shí)眼睛開合度小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，判定駕駛員眼睛處于閉合狀態(tài)；統(tǒng)計(jì)駕駛員 眼睛處于連續(xù)閉合狀態(tài)的時(shí)間y2,若y2小于第Ξ預(yù)設(shè)值，則令f2 = 0;若y2大于或等于第Ξ預(yù) 設(shè)值，則令f2=l;其中f2即為與駕駛員的眼睛持續(xù)閉合時(shí)間相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0016]當(dāng)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括駕駛員的初始巧眼頻率V時(shí)，所述面部特征實(shí)時(shí)參 數(shù)包括:駕駛員的實(shí)時(shí)巧眼頻率y3;所述疲勞評(píng)價(jià)單元包括巧眼頻率評(píng)價(jià)模塊；
[0017]所述巧眼頻率評(píng)價(jià)模塊，用于在Y3小于2v時(shí)，令f3 = 0;在y3大于或等于2v時(shí)，令f3 =1;其中f3即為與駕駛員的巧眼頻率相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0018] 當(dāng)所述面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)包括駕駛員實(shí)時(shí)的嘴張開高度Hm和駕駛員實(shí)時(shí)的嘴寬 度W時(shí)，所述疲勞評(píng)價(jià)單元包括打哈欠時(shí)間評(píng)價(jià)模塊；
[0019] 所述打哈欠時(shí)間評(píng)價(jià)模塊，用于計(jì)算Hm/W的值，統(tǒng)計(jì)采樣時(shí)間T內(nèi)該值連續(xù)大于第 四預(yù)設(shè)值的時(shí)間y4,，若y4小于第五預(yù)設(shè)值，則令f4=0;若y4大于或等于第五預(yù)設(shè)值，則令f4 =1;其中f4即為與駕駛員的打哈欠時(shí)間相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0020] 當(dāng)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括駕駛員的初始面部長(zhǎng)度1時(shí)，所述面部特征實(shí)時(shí)參 數(shù)包括:駕駛員的實(shí)時(shí)面部長(zhǎng)度レ所述疲勞評(píng)價(jià)單元包括坐姿評(píng)價(jià)模塊；
[0021] 所述坐姿評(píng)價(jià)模塊，用于統(tǒng)計(jì)L連續(xù)大于1的時(shí)間y3,，若y日小于第六預(yù)設(shè)值，則令fs =0;若y3大于或等于第六預(yù)設(shè)值，則令fs=l;其中fs即為與駕駛員的坐姿相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià) 單項(xiàng)值；
[0022] 當(dāng)所述疲勞評(píng)價(jià)單元包括一個(gè)W上的上述評(píng)價(jià)模塊時(shí)，該單元還包括:加權(quán)求和 模塊，用于對(duì)各疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值進(jìn)行加權(quán)求和。
[0023] 可選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：
[0024] 速度檢測(cè)單元，用于采集當(dāng)前的行駛速度；當(dāng)采集到的行駛速度小于第屯預(yù)設(shè)值 時(shí)，使所述圖像采集單元不執(zhí)行在車輛行駛過程中采集駕駛員的實(shí)時(shí)面部圖像視頻流的步 驟，使所述圖像處理單元不執(zhí)行W特定頻率從駕駛員的實(shí)時(shí)面部圖像視頻流中提取圖像 帖，并從中分析得到駕駛員的面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)的步驟，還使所述疲勞評(píng)價(jià)單元和所述報(bào) 警單元處于休眠狀態(tài)。
[0025] 可選地，所述圖像處理單元，進(jìn)一步用于在從駕駛員的初始面部圖像視頻流和實(shí) 時(shí)面部圖像視頻流中提取圖像帖后，先對(duì)所述圖像帖進(jìn)行中值濾波和二值化的處理。
[0026] 可選地，所述圖像處理單元進(jìn)一步用于確定駕駛員的眼睛和嘴在圖像帖中的位 置，根據(jù)確定的位置分析得到駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)。
[0027] 依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種疲勞駕駛檢測(cè)方法，包括：
[0028] 采集駕駛員的初始面部圖像視頻流;從駕駛員的初始面部圖像視頻流中抽樣提取 多個(gè)圖像帖，并從中分析得到駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù);存儲(chǔ)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；
[0029] 在車輛行駛過程中，采集駕駛員的實(shí)時(shí)面部圖像視頻流；W特定頻率從駕駛員的 實(shí)時(shí)面部圖像視頻流中提取圖像帖，并從中分析得到駕駛員的面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)；
[0030] 根據(jù)駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)，或根據(jù)駕駛員的面部特征 實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出駕駛員的疲勞評(píng)價(jià)值；
[0031] 在疲勞評(píng)價(jià)值達(dá)到或超過疲勞駕駛闊值時(shí)發(fā)出報(bào)警提示。
[0032] 可選地，所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括如下的一種或多種：駕駛員的最大上下眼險(xiǎn) 高度h，駕駛員的初始巧眼頻率V，駕駛員的初始面部長(zhǎng)度1;
[0033] 當(dāng)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括駕駛員的最大上下眼險(xiǎn)高度h時(shí)，所述面部特征實(shí) 時(shí)參數(shù)包括:駕駛員的實(shí)時(shí)上下眼險(xiǎn)高度H;所述根據(jù)駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和面部特 征實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出與駕駛員的疲勞評(píng)價(jià)值包括：
[0034] 計(jì)算駕駛員的實(shí)時(shí)眼睛開合度H/hX 100%; W及統(tǒng)計(jì)在采樣時(shí)間T內(nèi)，駕駛員眼睛 開合度小于預(yù)設(shè)開合度的時(shí)間t，并計(jì)算t/TX 100%，將得到的值記為yi;若yi小于第一預(yù)設(shè) 值，則令fi = 〇;若yi大于或等于第一預(yù)設(shè)值，則令fi = l;其中fi即為與駕駛員的眼睛開合度 相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0035] 和/或，
[0036] 計(jì)算駕駛員的實(shí)時(shí)眼睛開合度H/hX 100%;當(dāng)實(shí)時(shí)眼睛開合度小于第二預(yù)設(shè)值 時(shí)，判定駕駛員眼睛處于閉合狀態(tài);統(tǒng)計(jì)駕駛員眼睛處于連續(xù)閉合狀態(tài)的時(shí)間y2,若y2小于 第Ξ預(yù)設(shè)值，則令f2 = 0;若y2大于或等于第Ξ預(yù)設(shè)值，則令f2 = l;其中f2即為與駕駛員的眼 睛持續(xù)閉合時(shí)間相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0037] 當(dāng)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括駕駛員的初始巧眼頻率V時(shí)，所述面部特征實(shí)時(shí)參 數(shù)包括：駕駛員的實(shí)時(shí)巧眼頻率y3;所述根據(jù)駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和面部特征實(shí)時(shí) 參數(shù)計(jì)算出與駕駛員的疲勞評(píng)價(jià)值包括；
[003引在Y3小于2v時(shí)，令f3 = 0;在Y3大于或等于2v時(shí)，令f3=l ;其中f3即為與駕駛員的巧 眼頻率相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0039] 當(dāng)所述面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)包括駕駛員實(shí)時(shí)的嘴張開高度Hm和駕駛員實(shí)時(shí)的嘴寬 度W時(shí)，所述根據(jù)駕駛員的面部特征實(shí)時(shí)參數(shù)計(jì)算出與駕駛員的疲勞評(píng)價(jià)值包括；
[0040] 計(jì)算Hm/W的值，統(tǒng)計(jì)采樣時(shí)間T內(nèi)該值連續(xù)大于第四預(yù)設(shè)值的時(shí)間y4,，若y4小于第 五預(yù)設(shè)值，則令f4=0;若y4大于或等于第五預(yù)設(shè)值，則令f4=l;其中f4即為與駕駛員的打哈 欠時(shí)間相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0041] 當(dāng)所述面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)包括駕駛員的初始面部長(zhǎng)度1時(shí)，所述面部特征實(shí)時(shí)參 數(shù)包括:駕駛員的實(shí)時(shí)面部長(zhǎng)度レ所述根據(jù)駕駛員的面部特征標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和面部特征實(shí)時(shí)參 數(shù)計(jì)算出與駕駛員的疲勞評(píng)價(jià)值包括；
[0042] 統(tǒng)計(jì)L連續(xù)大于1的時(shí)間y3,，若ys小于第六預(yù)設(shè)值，則令fs = 0;若y3大于或等于第六 預(yù)設(shè)值，則令fs=l;其中fs即為與駕駛員的坐姿相應(yīng)的疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值；
[0043] 當(dāng)?shù)玫蕉鄠€(gè)疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值時(shí)，進(jìn)一步對(duì)各疲勞評(píng)價(jià)單項(xiàng)值進(jìn)行加權(quán)求和。
[0044] 可選地，該方法進(jìn)一步包括：
[0045] 采集當(dāng)前的行駛速度；當(dāng)采集到的行駛速度小于第屯預(yù)設(shè)值時(shí)，