本發(fā)明涉及交通安全領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藬?shù)量突破3億大關(guān)，駕駛?cè)藬?shù)量位居世界第一，汽車數(shù)量居世界第二位，在我國(guó)快速進(jìn)入汽車社會(huì)的同時(shí)行車安全問題越來越受到人們關(guān)注。駕駛員酒后駕駛導(dǎo)致的交通事故在道路交通事故中占有很大比重，酒駕不僅對(duì)駕駛員本人帶來巨大傷害，而且嚴(yán)重威脅其他車輛和行人的安全。

自公安部發(fā)布實(shí)施“史上最嚴(yán)交規(guī)”123號(hào)令以來，全國(guó)各地集中開展“酒駕”整治行動(dòng)，酒駕導(dǎo)致交通事故的數(shù)量有所下降，但酒駕現(xiàn)象仍然十分普遍，酒駕造成重大人員傷亡的惡性交通事故時(shí)有發(fā)生，治理酒后駕駛的形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。

現(xiàn)在酒駕查處主要靠交警在道路上設(shè)卡攔截過往車輛，對(duì)駕駛員進(jìn)行呼吸或血液檢測(cè)。這種方式不能實(shí)時(shí)檢測(cè)酒駕，檢查過程復(fù)雜繁瑣效率低下，存在漏檢現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)正常駕駛的駕駛員造成影響。

目前先進(jìn)的酒駕識(shí)別技術(shù)大多是通過在駕駛室內(nèi)安裝氣體傳感器來檢測(cè)酒駕，但是這種方法無法確定探測(cè)到含有酒精的氣體是否是駕駛員呼出的氣體，誤判率較高，而且這些氣體傳感器的價(jià)格昂貴，難以推廣使用。

因此有必要發(fā)明一種監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法和系統(tǒng)來提高酒駕查處的準(zhǔn)確率和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有的識(shí)別酒后駕駛的方法設(shè)備成本高、檢測(cè)方法復(fù)雜、誤判率高的缺點(diǎn)，提供一種利用圖像處理技術(shù)監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種監(jiān)測(cè)酒后駕駛的系統(tǒng)，融合可見光圖像信息和駕駛員熱紅外圖像信息識(shí)別酒駕，跟蹤酒駕車輛并調(diào)動(dòng)附近警力對(duì)其進(jìn)行攔截，系統(tǒng)包括圖像采集單元、圖像處理單元、控制單元、跟蹤單元和調(diào)度單元，其中：

所述的圖像采集單元，用于采集道路及車輛的可見光圖像和駕駛員的熱紅外圖像；

所述的圖像處理單元，用于對(duì)獲得的可見光圖像和熱紅外圖像進(jìn)行初步地處理并存儲(chǔ)；

所述的控制單元，用于判斷駕駛員是否酒駕；

所述的跟蹤單元，用于識(shí)別并跟蹤酒駕車輛；

所述的調(diào)度單元，用于調(diào)度附近警力攔截酒駕車輛。

本發(fā)明所述的圖像采集單元包括：可見光攝像頭和熱紅外攝像頭，其中：

所述可見光攝像頭，用于拍攝道路及車輛的可見光圖像，獲得道路信息、車輛行駛軌跡特征和車牌等信息；

所述熱紅外攝像頭，用于獲得駕駛員的熱紅外圖像；

本發(fā)明所述圖像處理單元包括可見光圖像處理模塊、熱紅外圖像處理模塊和圖像存儲(chǔ)模塊，其中：

所述可見光圖像處理模塊，用于對(duì)可見光攝像頭采集的路況圖像和車輛圖像進(jìn)行預(yù)處理；

所述熱紅外圖像處理模塊，用于對(duì)熱紅外攝像頭采集的駕駛員熱紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理；

所述圖像存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)經(jīng)過預(yù)處理的可見光圖像和熱紅外圖像。

本發(fā)明所述控制單元包括、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊、駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊和酒駕識(shí)別模塊，其中：

所述車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊，用于判斷車輛運(yùn)動(dòng)是否處于正常狀態(tài)；

所述的駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊，用于判斷駕駛員是否處于正常狀態(tài)；

所述酒駕識(shí)別模塊，用于識(shí)別駕駛員是否處于酒后駕駛狀態(tài)。

所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊的原理如下：根據(jù)可見光圖像提取的車道線及車輛輪廓線可以判斷車輛的運(yùn)行狀態(tài)。正常情況下車輛在直線行駛時(shí)車體到車道線的距離在一定范圍內(nèi)，如果取連續(xù)的3個(gè)場(chǎng)圖像發(fā)現(xiàn)車體到車道線的距離超出正常的范圍，車輛太靠左或靠右行駛或車輛運(yùn)動(dòng)軌跡呈s形，可以判斷車輛處于不正常的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；

所述的駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊的原理如下：正常情況下人面部的溫度在一定范圍內(nèi)，其熱紅外圖像具有一定的穩(wěn)定性和特征性；駕駛員飲酒后，酒精能夠引起皮膚表面的血管膨脹，血液代謝速度加快，面部溫度升高，其熱紅外圖像將發(fā)生改變。因此將拍攝到的駕駛員面部熱紅外圖像與正常情況下的人面部熱紅外圖像進(jìn)行對(duì)比可以判斷駕駛員是否處于正常狀態(tài)；

所述的酒駕識(shí)別模塊的原理如下：車輛處于不正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因不一定是駕駛員酒后駕駛還可能是疲勞駕駛等其它原因，除了飲酒駕駛員感冒發(fā)燒也會(huì)使面部熱紅外圖像發(fā)生變化，因此僅根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或駕駛員熱紅外圖像均不能準(zhǔn)確判斷是否酒駕。該模塊將車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊和駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行融合，兩者互為補(bǔ)充，只有同時(shí)滿足車輛運(yùn)動(dòng)處于不正常狀態(tài)和駕駛員處于非正常狀態(tài)的條件才能識(shí)別駕駛員是否為酒駕。該方法排除疲勞駕駛、感冒等其他因素的影響，提高識(shí)別酒駕的準(zhǔn)確率。

構(gòu)造一種用于監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法，所述方法包括以下步驟：

a:采集道路及車輛的可見光圖像，駕駛員的熱紅外圖像并將采集的圖像信號(hào)發(fā)送給圖像處理單元進(jìn)行處理并存儲(chǔ)；

b:根據(jù)經(jīng)過處理的道路可見光圖像設(shè)置檢測(cè)車道線的有效區(qū)域，進(jìn)行canny邊緣檢測(cè)和hough變換查找匹配車道線，運(yùn)用canny算子和邊緣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)識(shí)別車輛輪廓，結(jié)合檢測(cè)到的車道線和車輛輪廓信號(hào)得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息判斷車輛是否處于正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若是則返回步驟a若否則執(zhí)行步驟c；

c：將經(jīng)過處理的駕駛員的熱紅外圖像與預(yù)先存儲(chǔ)的正常狀態(tài)下的駕駛員的熱紅外圖像進(jìn)行比對(duì)，判斷駕駛員的熱紅外圖像是否正常；若是則返回步驟a，若否則執(zhí)行步驟d；

d：結(jié)合車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息和駕駛員的熱紅外圖像信息判斷駕駛員是否處于酒后駕駛狀態(tài)，若否則返回步驟a，若是則執(zhí)行步驟e；

e：?jiǎn)?dòng)跟蹤單元進(jìn)行酒駕車輛車牌識(shí)別，并將酒駕車輛車牌信息傳遞給調(diào)度單元；

f：調(diào)度單元將酒駕車輛牌照信息傳輸給附近區(qū)域的交警，指揮交警攔截酒駕車輛。

所述的用于監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法，其特征在于，所述步驟c進(jìn)一步包括：

c1：對(duì)采集到的駕駛員熱紅外圖像進(jìn)行數(shù)字噪聲降噪處理；

c2：對(duì)降噪處理后的駕駛員熱紅外圖像通過邊緣特征分析精確定位駕駛員面部位置；

c3：將正常的駕駛員熱紅外圖像與經(jīng)過處理的駕駛員的熱紅外圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，并將采集到的經(jīng)過處理的駕駛員面部圖像與正常的圖像進(jìn)行對(duì)比，判斷駕駛員是否處于正常駕駛狀態(tài)。

所述的用于監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法，其特征在于，所述步驟d進(jìn)一步包括：

d1：結(jié)合識(shí)別出的車道線和車輛輪廓判斷車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否正常；

d2：若判斷出此時(shí)車輛的運(yùn)動(dòng)情況非正常，再結(jié)合駕駛員的熱紅外圖像的信息，兩者信息進(jìn)行融合可以判斷駕駛員是否處于酒后駕駛狀態(tài)。

實(shí)施本發(fā)明的監(jiān)測(cè)酒后駕駛的系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果：本發(fā)明涉及檢測(cè)酒后駕駛的方法和系統(tǒng)，其中監(jiān)測(cè)酒后駕駛的系統(tǒng)包括：圖像采集單元、圖像處理單元、控制單元、跟蹤單元和調(diào)度單元，控制單元進(jìn)一步包括車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊、駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊和酒駕識(shí)別模塊，控制單元首先根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息判斷車輛是否處于正常的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)一步融合駕駛員的熱紅外圖像包含的信息可以判斷駕駛員是否酒駕，人體飲酒后酒精使血管膨脹，體表溫度升高使得人體的熱紅外圖像出現(xiàn)明顯的變化。經(jīng)過車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊判斷處于非正常駕駛狀態(tài)的駕駛員還可能是疲勞駕駛，毒駕；經(jīng)過駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊判斷駕駛員的熱紅外圖像不正常也可能是感冒引起的，因此僅根據(jù)其中一種圖像信息識(shí)別酒駕都不準(zhǔn)確。本發(fā)明所公開的監(jiān)測(cè)酒駕的方法融合可見光圖像信息和駕駛員熱紅外圖像信息，采用雙重判斷，降低了虛報(bào)警率，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路上是否有酒駕車輛，提高酒后駕駛的查處效率。本發(fā)明所采用的識(shí)別駕駛員酒后駕駛狀態(tài)的方法和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拍攝傳輸圖片費(fèi)用較低、可進(jìn)一步降低成本有利于大范圍推廣。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明監(jiān)測(cè)酒后駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明監(jiān)測(cè)酒后駕駛方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流程圖；

圖3是正常人面部熱紅外圖像與飲酒后人面部熱紅外圖像對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，為本發(fā)明監(jiān)測(cè)酒后駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)包括：圖像采集單元10、圖像處理單元20、控制單元30、跟蹤單元40和調(diào)度單元50，其中：

圖像采集單元10，用于采集車輛的可見光圖像和駕駛員的熱紅外圖像；

圖像處理單元20，用于對(duì)獲得的可見光圖像信號(hào)和熱紅外圖像進(jìn)行初步地處理；

控制單元30，用于識(shí)別處于酒后駕駛狀態(tài)的駕駛員；

跟蹤單元40，用于識(shí)別并跟蹤酒駕車輛；

調(diào)度單元50，用于調(diào)度附近警力攔截酒駕車輛。

具體地，圖像采集單元10包括：可見光攝像頭101和熱紅外攝像頭102；

優(yōu)選地圖像處理單元20，包括可見光圖像處理模塊201、熱紅外圖像處理模塊202和圖像存儲(chǔ)模塊203，其中：

可見光圖像處理模塊201，用于對(duì)可見光攝像頭采集的路況圖像和車輛圖像進(jìn)行預(yù)處理；

熱紅外圖像處理模塊202，用于對(duì)熱紅外攝像機(jī)拍攝到的駕駛員熱紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理；

圖像存儲(chǔ)模塊203，用于存儲(chǔ)經(jīng)過預(yù)處理的可見光圖像和熱紅外圖像。

優(yōu)選地，控制單元30進(jìn)一步包括車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊301、駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊302和酒駕識(shí)別模塊303，其中：

車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別模塊301，用于判斷車輛運(yùn)動(dòng)是否處于正常狀態(tài)；

駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊302，用于判斷駕駛員是否處于正常狀態(tài)；

酒駕識(shí)別模塊303，用于識(shí)別駕駛員是否處于酒后駕駛狀態(tài)。

本發(fā)明可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路中是否有酒后駕駛的車輛并及時(shí)派出警力攔截酒后駕駛車輛，提高了酒駕的查處效率。單純根據(jù)可見光圖像信息或者駕駛員的熱紅外圖像信息判斷駕駛員是否處于酒后駕駛狀態(tài)存在一定的誤判率，本發(fā)明融合可見光圖像信息和駕駛員熱紅外圖像信息識(shí)別處于酒后駕駛狀態(tài)的駕駛員，提高了識(shí)別酒駕的準(zhǔn)確率。

為了使本領(lǐng)域人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合圖2所示的監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法的優(yōu)選實(shí)施例的流程圖對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說明，包括以下步驟：

步驟s1：圖像采集單元的可見光攝像頭和熱紅外攝像頭分別采集道路及車輛的可見光圖像和駕駛員的熱紅外圖像；

步驟s2：圖像處理單元將采集到的可見光圖像和駕駛員的熱紅外圖像進(jìn)行初步處理并存儲(chǔ)；

步驟s3：控制單元的車輛輪廓識(shí)別模塊根據(jù)可見光圖像包含的道路及車輛信息，識(shí)別車道線和車輛輪廓以判斷車輛的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，若是則返回s1，若否則執(zhí)行s4；

步驟s4：控制單元的駕駛員熱紅外圖像識(shí)別模塊將采集到的經(jīng)過處理的駕駛員面部熱紅外圖像與預(yù)先保存的正常的駕駛員面部熱紅外圖像進(jìn)行對(duì)比；

步驟s5：根據(jù)駕駛員的熱紅外圖像包含的駕駛員的體溫等相關(guān)因素信息，判斷駕駛員是否處于正常狀態(tài)，若是則返回s1若否則執(zhí)行下一步驟；

步驟s6控制單元的酒駕識(shí)別模塊融合可見光圖像中的車輛運(yùn)動(dòng)信息和駕駛員的熱紅外圖像信息識(shí)別駕駛員是否酒后駕車，若否則返回步驟s1，若是則執(zhí)行下一步驟；

步驟s7跟蹤單元識(shí)別駕駛員酒后駕駛車輛的牌照，并將車牌信息上傳給調(diào)度單元；

步驟s8調(diào)度單元指揮周圍警力對(duì)駕駛員酒后駕駛車輛進(jìn)行攔截。

采用本實(shí)施例的監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法，利用道路上常見的可見光攝像頭獲得路況和車輛的可見光圖像，融合駕駛員的熱紅外圖像來識(shí)別駕駛員是否酒后駕駛，可以有效提高識(shí)別準(zhǔn)確率并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控道路上的車輛提高酒駕的查處效率。

本發(fā)明所公開的基于圖像處理的監(jiān)測(cè)酒后駕駛的方法和系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不必在車內(nèi)安裝復(fù)雜的傳感器，傳輸圖像費(fèi)用較低進(jìn)一步降低成本，識(shí)別方法更加準(zhǔn)確可靠適合推廣。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不限7制本發(fā)明，凡在本發(fā)明所述的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。