[實(shí)用新型]人員疲勞狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920101293.7
• 申請(qǐng)日: 2009-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN201337458Y
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊榮國;楊李成;江國強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西智濟(jì)電子科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/18
• 分類號(hào): A61B5/18
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 盧茂春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人員疲勞狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，主要用于對(duì)車輛駕駛?cè)藛T在 駕駛過程中的疲勞狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

背景技術(shù)

司機(jī)疲勞駕駛是引發(fā)惡性交通事故的一個(gè)重要原因，由于疲勞駕駛所造成 的交通事故，無論在絕對(duì)數(shù)字還是所占的比例，都是很高的。因此，研制一種 能夠有效、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)司機(jī)的疲勞狀態(tài)并進(jìn)行報(bào)警的裝置，就顯得很有實(shí)際意 義和必要性。國內(nèi)外很多單位和個(gè)人都在積極研發(fā)針對(duì)司機(jī)疲勞駕駛的實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)技術(shù)，主要有以下幾種。

一、有人根據(jù)大部分人疲勞時(shí)頭部會(huì)經(jīng)常向下傾斜的原理，申請(qǐng)了按頭部狀 態(tài)檢測(cè)疲勞的《駕駛疲勞提醒裝置》(專利號(hào)：200620132320.3)的實(shí)用新型 專利，該裝置安裝在司機(jī)座椅枕部，采用紅外線傳感器測(cè)量司機(jī)頭部位置的變 化，如果發(fā)生離開或偏移的事件，則及時(shí)啟動(dòng)報(bào)警。但是，由于司機(jī)個(gè)體差異 很大，一部分人在疲勞、瞌睡時(shí)頭部狀態(tài)不會(huì)變化，另外，寬松的帽子；頭上 飾物等都會(huì)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果，因此，該技術(shù)具有很大的局限性。

二、有廠家研發(fā)了腕表型疲勞預(yù)警系統(tǒng)(TWS汽車駕駛疲勞預(yù)警系統(tǒng))，通過 緊貼手腕的傳感器測(cè)量體溫、脈搏的變化，判斷人體的疲勞狀態(tài)。發(fā)出聲音、 振動(dòng)等刺激人體，提醒駕駛員停止開車。該技術(shù)存在易受人為因素影響，如： 佩戴的松緊程度；人體胖瘦；出汗以及體表溫度等都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的缺陷。

三、目前，市場(chǎng)上推出了眼鏡型疲勞檢測(cè)裝置。這種報(bào)警器利用人困倦時(shí)眨眼 一次的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常時(shí)的原理，通過眼鏡內(nèi)側(cè)的紅外線裝置監(jiān)測(cè)眨眼頻率 觸發(fā)報(bào)警，提醒司機(jī)避免疲勞駕駛引發(fā)事故。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于佩戴近視眼鏡和習(xí) 慣戴墨鏡的司機(jī)就顯得不方便了。

發(fā)明詳細(xì)內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有疲勞監(jiān)測(cè)技術(shù)司機(jī)需佩戴傳感器以及人體差異影響監(jiān)測(cè)結(jié)果 等缺陷，本實(shí)用新型提供一種人員疲勞狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。該裝置采用非介入 方式無需司機(jī)佩戴任何傳感器，不受司機(jī)個(gè)體差異、駕駛習(xí)慣的影響，可以實(shí) 現(xiàn)駕駛?cè)藛T在不同駕駛姿勢(shì)、不同照明狀況以及戴眼鏡、墨鏡等情況下的疲勞 狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)駕駛?cè)藛T的疲勞程度進(jìn)行語音報(bào)警提示，同時(shí)將報(bào)警時(shí) 的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，必要時(shí)可進(jìn)行過程追述。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：包括數(shù)據(jù)采集器、視頻解碼器、 圖像處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集器的輸出端連接視頻解碼器的輸入端，視頻解碼器的 輸出端連接圖像處理系統(tǒng)的輸入端，圖像處理系統(tǒng)的輸出端連接報(bào)警器和數(shù)據(jù) 讀取輸出口即100M網(wǎng)口；圖像處理系統(tǒng)由圖像處理加速器、報(bào)警圖像存儲(chǔ)器、 4M*16BIT圖像存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)字媒體處理器構(gòu)成，圖像處理加速器連 接報(bào)警圖像存儲(chǔ)器、4M*16BIT圖像存儲(chǔ)器和數(shù)字媒體處理器，圖像處理加速器 的輸出端連接報(bào)警器，數(shù)字媒體處理器連接程序存儲(chǔ)器，數(shù)字媒體處理器的輸 出為數(shù)據(jù)輸出口-100M網(wǎng)口。

所述的數(shù)據(jù)采集器使用一組紅外線主動(dòng)光源；一個(gè)CCD紅外線攝像頭和一 塊紅外線濾波片組成駕駛員臉部特征圖像采集系統(tǒng)；

紅外線主動(dòng)光源對(duì)駕駛員面部進(jìn)行照明，紅外濾波器安裝在CCD紅外線攝 像頭的鏡頭上，極大程度降低了外界光線的干擾，且消除了墨鏡的影響；使用 非介入式監(jiān)測(cè)，對(duì)駕駛?cè)藛T的正常駕駛沒有任何干擾，CCD攝像頭實(shí)時(shí)獲取駕駛 員經(jīng)紅外濾波器濾波后的臉部狀態(tài)視頻圖像信號(hào)，該視頻信號(hào)通過視頻解碼器 轉(zhuǎn)換為符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號(hào)，由圖像處理、狀態(tài)判別系統(tǒng)根據(jù)眼睛的眨動(dòng) 頻率和眼睛閉合時(shí)間的綜合參數(shù)，判斷駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，并適時(shí)報(bào)警 提示，同時(shí)將報(bào)警時(shí)的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，必要時(shí)可進(jìn)行過程追述。

所述的4M*16BIT圖像存儲(chǔ)器存儲(chǔ)若干幅眼睛的圖像，作為眼睛定位的模板。

所述的圖像處理加速器對(duì)眼睛定位采用：幀間關(guān)聯(lián)、模版匹配和紅外線在 瞳孔上形成反射光線的綜合判別法進(jìn)行定位，定位準(zhǔn)確、處理速度快。

使用基于偽彩色的圖像變換算法，以消除不同曝光強(qiáng)度的影響。

采用霍思道夫(Hausdorff)距離算法，以對(duì)不同面部姿勢(shì)、取向和尺度進(jìn) 行監(jiān)測(cè)。

使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別算法，根據(jù)眼睛的狀態(tài)(睜開還是閉合)及該狀態(tài)持續(xù) 的時(shí)間和眨動(dòng)的頻率，判別是否處疲勞狀態(tài)。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用非介入的監(jiān)測(cè)方法，不受司機(jī)個(gè)體差異、駕駛習(xí)慣、駕駛姿勢(shì)的影響， 也不干擾駕駛員的正常駕駛。