[發明專利]車載疲勞預警裝置及方法

有效

• 申請號: 200910012013.X
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101574260A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 駱敏
• 申請（專利權）人: 大連微龍軟件有限公司
• 主分類號: A61B5/18
• 分類號: A61B5/18;G08B21/06
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 于忠晶

1.一種車載疲勞預警裝置，所述車載疲勞預警裝置包括：用于采集瞳孔圖像數據的圖像采集單元；用于控制各功能單元協調工作的控制單元，其特征在于：還包括用于對采集的瞳孔圖像數據進行定位處理的圖像處理及定位單元；用于計算瞳孔面積，并根據單位時間內眼睛閉合時間所占的百分比判斷駕駛員是否疲勞的疲勞檢測單元；和用于根據判斷結果發出報警信號的報警單元；所述圖像采集單元進一步包括：用于采集瞳孔圖像數據的攝像傳感單元；用于濾波的濾波單元，安裝于攝像傳感單元上；用于交替閃爍，使攝像傳感單元獲取亮瞳孔圖像數據和暗瞳孔圖像數據的兩組LED光源，一組LED光源設置于攝像傳感單元物鏡的軸上，另一組LED光源設置于攝像傳感單元物鏡的軸外，所述兩組LED光源處于同一平面內；控制單元采用FPGA單片機；所述圖像處理及定位單元進一步包括：用于提取瞳孔圖像數據的灰度分量，并對亮、暗兩幅瞳孔圖像數據做差分處理的差分單元；用于對差分后的瞳孔圖像數據進行卡爾曼濾波的卡爾曼濾波單元；和用于對差分、濾波后的瞳孔圖像數據做二值化、去噪處理，并利用灰度投影原理對瞳孔進行定位的眼睛定位單元；所述差分單元、卡爾曼濾波單元及眼睛定位單元依次連接；所述疲勞檢測單元進一步包括：用于計算瞳孔面積大小的瞳孔面積計算單元；用于根據瞳孔面積判斷眼睛狀態：眼睛張開為“1”，眼睛閉合為“0”，并將眼睛狀態組成一個時間狀態序列的狀態序列生成單元；和用于根據時間狀態序列，計算駕駛員在一段時間內眼睛閉合所占的時間百分比，據此判斷駕駛員是否疲勞的判斷單元，所述疲勞檢測單元進一步包括：用于判斷瞳孔定位是否成功的跟蹤定位判斷單元；所述跟蹤定位?判斷單元連接于瞳孔面積計算單元與狀態序列生成單元之間；所述圖像采集單元、圖像處理及定位單元、疲勞檢測單元及報警單元依次連接；所述控制單元分別與所述圖像采集單元、圖像處理及定位單元、疲勞檢測單元及報警單元連接。

2.一種車載疲勞預警方法，其特征在于：所述車載疲勞預警方法包括以下步驟：

A.采集瞳孔圖像數據；

B.對采集的瞳孔圖像數據進行定位處理；

C.計算瞳孔面積，并根據單位時間內眼睛閉合時間所占的百分比判斷駕駛員是否疲勞；

D.根據判斷結果發出報警信號，

所述步驟A進一步包括以下子步驟：

A1.控制單元兩組LED光源交替閃爍；

A2.攝像傳感單元獲取亮瞳孔圖像數據和暗瞳孔圖像數據，

所述步驟B進一步包括以下子步驟：

B1.提取瞳孔圖像數據的灰度分量，并對亮、暗兩幅瞳孔圖像數據做差分處理；

B2.對差分后的瞳孔圖像數據進行卡爾曼濾波；

B3.對差分、濾波后的瞳孔圖像數據做二值化、去噪處理，并利用灰度投影原理對瞳孔進行定位，

所述步驟C進一步包括以下子步驟：

C1.計算瞳孔面積大小的瞳孔面積；?

C2.根據瞳孔面積判斷眼睛狀態：眼睛張開為“1”，眼睛閉合為“0”，并將眼睛狀態組成一個時間狀態序列；

C3.根據時間狀態序列，計算駕駛員在一段時間內眼睛閉合所占的時間百分比，據此判斷駕駛員是否疲勞，

所述步驟C進一步包括一判斷瞳孔定位是否成功，如果定位不成功，則返回步驟B的步驟。?