一種疲勞駕駛檢測系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及疲勞駕駛檢測領(lǐng)域，特別設(shè)及一種疲勞駕駛檢測系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，交通事故已成為當前各國所面臨的嚴重問題。據(jù)世界衛(wèi) 生組織統(tǒng)計，全世界每年因交通事故導致的死亡人數(shù)達60萬，直接經(jīng)濟損失約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，研究疲勞駕駛檢測設(shè)備和消除疲勞駕駛具有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)有 技術(shù)中，多采用檢測車輛行駛過程中的行為表現(xiàn)等方式來實現(xiàn)疲勞駕駛檢測，而少有直接 對駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的檢測。

【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系統(tǒng)和方法
[0004] 依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種疲勞駕駛檢測系統(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圖像帖，并 從中分析得到駕駛員的面部特征標準參數(shù)；
[0007] 存儲單元，用于存儲所述面部特征標準參數(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時面部圖像視頻 流；
[0009] 所述圖像處理單元，還用于W特定頻率從駕駛員的實時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時參數(shù)；
[0010] 該系統(tǒng)還包括:疲勞評價單元，用于根據(jù)駕駛員的面部特征標準參數(shù)和面部特征 實時參數(shù)，或根據(jù)駕駛員的面部特征實時參數(shù)計算出駕駛員的疲勞評價值；
[0011] 報警單元，用于在疲勞評價值達到或超過疲勞駕駛闊值時發(fā)出報警提示。
[0012] 可選地，所述面部特征標準參數(shù)包括如下的一種或多種：駕駛員的最大上下眼險 高度h，駕駛員的初始巧眼頻率V，駕駛員的初始面部長度1;
[0013] 當所述面部特征標準參數(shù)包括駕駛員的最大上下眼險高度h時，所述面部特征實 時參數(shù)包括：駕駛員的實時上下眼險高度H;所述疲勞評價單元包括眼睛開合度評價模塊 和/或眼睛持續(xù)閉合時間評價模塊；
[0014] 所述眼睛開合度評價模塊，用于計算駕駛員的實時眼睛開合度H/hX 100%; W及 統(tǒng)計在采樣時間T內(nèi)，駕駛員眼睛開合度小于預(yù)設(shè)開合度的時間t，并計算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)的疲勞評價單項值；
[0015] 所述眼睛持續(xù)閉合時間評價模塊，用于計算駕駛員的實時眼睛開合度H/hX 100%;當實時眼睛開合度小于第二預(yù)設(shè)值時，判定駕駛員眼睛處于閉合狀態(tài)；統(tǒng)計駕駛員 眼睛處于連續(xù)閉合狀態(tài)的時間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)閉合時間相應(yīng)的疲勞評價單項值；
[0016]當所述面部特征標準參數(shù)包括駕駛員的初始巧眼頻率V時，所述面部特征實時參 數(shù)包括:駕駛員的實時巧眼頻率y3;所述疲勞評價單元包括巧眼頻率評價模塊；
[0017]所述巧眼頻率評價模塊，用于在Y3小于2v時，令f3 = 0;在y3大于或等于2v時，令f3 =1;其中f3即為與駕駛員的巧眼頻率相應(yīng)的疲勞評價單項值；
[0018] 當所述面部特征實時參數(shù)包括駕駛員實時的嘴張開高度Hm和駕駛員實時的嘴寬 度W時，所述疲勞評價單元包括打哈欠時間評價模塊；
[0019] 所述打哈欠時間評價模塊，用于計算Hm/W的值，統(tǒng)計采樣時間T內(nèi)該值連續(xù)大于第 四預(yù)設(shè)值的時間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間相應(yīng)的疲勞評價單項值；
[0020] 當所述面部特征標準參數(shù)包括駕駛員的初始面部長度1時，所述面部特征實時參 數(shù)包括:駕駛員的實時面部長度レ所述疲勞評價單元包括坐姿評價模塊；
[0021] 所述坐姿評價模塊，用于統(tǒng)計L連續(xù)大于1的時間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)的疲勞評價 單項值；
[0022] 當所述疲勞評價單元包括一個W上的上述評價模塊時，該單元還包括:加權(quán)求和 模塊，用于對各疲勞評價單項值進行加權(quán)求和。
[0023] 可選地，該系統(tǒng)進一步包括：
[0024] 速度檢測單元，用于采集當前的行駛速度；當采集到的行駛速度小于第屯預(yù)設(shè)值 時，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時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時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時參數(shù)的步驟，還使所述疲勞評價單元和所述報 警單元處于休眠狀態(tài)。
[0025] 可選地，所述圖像處理單元，進一步用于在從駕駛員的初始面部圖像視頻流和實 時面部圖像視頻流中提取圖像帖后，先對所述圖像帖進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準參數(shù)和面部特征實時參數(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 多個圖像帖，并從中分析得到駕駛員的面部特征標準參數(shù);存儲所述面部特征標準參數(shù)；
[0029] 在車輛行駛過程中，采集駕駛員的實時面部圖像視頻流；W特定頻率從駕駛員的 實時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時參數(shù)；
[0030] 根據(jù)駕駛員的面部特征標準參數(shù)和面部特征實時參數(shù)，或根據(jù)駕駛員的面部特征 實時參數(shù)計算出駕駛員的疲勞評價值；
[0031] 在疲勞評價值達到或超過疲勞駕駛闊值時發(fā)出報警提示。
[0032] 可選地，所述面部特征標準參數(shù)包括如下的一種或多種：駕駛員的最大上下眼險 高度h，駕駛員的初始巧眼頻率V，駕駛員的初始面部長度1;
[0033] 當所述面部特征標準參數(shù)包括駕駛員的最大上下眼險高度h時，所述面部特征實 時參數(shù)包括:駕駛員的實時上下眼險高度H;所述根據(jù)駕駛員的面部特征標準參數(shù)和面部特 征實時參數(shù)計算出與駕駛員的疲勞評價值包括：
[0034] 計算駕駛員的實時眼睛開合度H/hX 100%; W及統(tǒng)計在采樣時間T內(nèi)，駕駛員眼睛 開合度小于預(yù)設(shè)開合度的時間t，并計算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)的疲勞評價單項值；
[0035] 和/或，
[0036] 計算駕駛員的實時眼睛開合度H/hX 100%;當實時眼睛開合度小于第二預(yù)設(shè)值 時，判定駕駛員眼睛處于閉合狀態(tài);統(tǒng)計駕駛員眼睛處于連續(xù)閉合狀態(tài)的時間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)閉合時間相應(yīng)的疲勞評價單項值；
[0037] 當所述面部特征標準參數(shù)包括駕駛員的初始巧眼頻率V時，所述面部特征實時參 數(shù)包括：駕駛員的實時巧眼頻率y3;所述根據(jù)駕駛員的面部特征標準參數(shù)和面部特征實時 參數(shù)計算出與駕駛員的疲勞評價值包括；
[003引在Y3小于2v時，令f3 = 0;在Y3大于或等于2v時，令f3=l ;其中f3即為與駕駛員的巧 眼頻率相應(yīng)的疲勞評價單項值；
[0039] 當所述面部特征實時參數(shù)包括駕駛員實時的嘴張開高度Hm和駕駛員實時的嘴寬 度W時，所述根據(jù)駕駛員的面部特征實時參數(shù)計算出與駕駛員的疲勞評價值包括；
[0040] 計算Hm/W的值，統(tǒng)計采樣時間T內(nèi)該值連續(xù)大于第四預(yù)設(shè)值的時間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 欠時間相應(yīng)的疲勞評價單項值；
[0041] 當所述面部特征標準參數(shù)包括駕駛員的初始面部長度1時，所述面部特征實時參 數(shù)包括:駕駛員的實時面部長度レ所述根據(jù)駕駛員的面部特征標準參數(shù)和面部特征實時參 數(shù)計算出與駕駛員的疲勞評價值包括；
[0042] 統(tǒng)計L連續(xù)大于1的時間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)的疲勞評價單項值；
[0043] 當?shù)玫蕉鄠€疲勞評價單項值時，進一步對各疲勞評價單項值進行加權(quán)求和。
[0044] 可選地，該方法進一步包括：
[0045] 采集當前的行駛速度；當采集到的行駛速度小于第屯預(yù)設(shè)值時，