[發明專利]基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置及監控方法

有效

• 申請號: 201110210735.3
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102263937A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 徐建閩;沈文超
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州運星科技有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G06K9/00;G08B21/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及汽車安全技術領域，具體涉及基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置及監控方法。

背景技術

在人、車、路組成的駕駛系統中，駕駛員是交通事故的最大誘因。2009年，我國道路交通事故近24萬起，死亡近6.8萬人。其中，絕大部分事故是由于駕駛員操作失誤和疲勞駕駛造成的。由于年齡、生理或心理健康狀況、情緒等方面的變化，即使優秀駕駛員也不一定能長久地保持其原有的良好駕駛狀態，但駕駛員本人卻很難意識到這種漸進性的衰減或消退。因此，監控駕駛員的駕駛行為并對違規行為給予警報，對提高駕駛員的駕駛能力并降低其駕駛負荷，協調好駕駛員與車輛以及交通環境之間的關系，從本質上減少交通事故狀況的發生，具有重要意義。

目前，國內外在監控駕駛員駕駛行為方面已經取得了一些研究成果，大致可分為兩種：一種是根據駕駛員的呼氣中的酒精含量判斷是否飲酒；根據駕駛員的眼皮和眼球的相對反射原理來判斷駕駛員是否疲勞駕駛；根據駕駛員的腦電波或心電圖來判斷駕駛員是否疲勞等一些監控駕駛員在生理上是否處于正常狀態的裝置來對駕駛員的駕駛狀態進行評價。另一種針對駕駛員的頭部活動情況、面部特征（如眼睛，頭部，臉部）變化等特征，運用計算機圖像處理和模式識別技術進行分析，以判斷駕駛員的駕駛行為和精神狀態。然而，這些研究成果都是間接地對其駕駛行為進行判斷監控，并沒有對駕駛員的駕駛行為本身直接進行研究，存在測量誤差和硬件成本較高等限制。

發明內容

為了解決上述現有技術所存在的問題，本發明提供了基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置及監控方法，本發明通過攝像頭采集包含駕駛員手部與方向盤的圖像，再對圖像的處理與識別來判斷駕駛員在駕駛期間是否有違規行為，并根據相應違規動作做出警報提示駕駛員。本發明可以有效地避免因駕駛員違規操作而造成的交通事故。

本發明是通過以下的技術方案實現的：

本發明涉及一種基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置，包括：電源模塊、圖像采集與預處理模塊、功能按鍵模塊、警報器、顯示屏、外部存儲卡及中央處理器。其中：電源模塊的一個輸出端與圖像采集與預處理模塊的電源輸入端相連，電源模塊的另一輸出端與中央處理器的電源輸入端相連；圖像采集與預處理模塊的圖像輸出接口與中央處理器的圖像輸入接口相連,且圖像采集與預處理模塊的總線接口與中央處理器的總線接口相連；功能按鍵模塊的輸出端與中央處理器的通用輸入輸出接口相連；警報器的輸入端與中央處理器的PWM輸出接口連接；顯示屏的輸入端與中央處理器的顯示輸出接口相連；外部存儲卡通過外部存儲卡插槽中央處理器相連。

上述的一種基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置中，所述的電源模塊包括濾波電路、變壓電路及后備電源；電源模塊分別給攝像頭和中央處理器提供工作電壓；另外，當工作電壓處于異常狀態時（低于正常電壓或者斷電），后備電源給圖像采集與預處理模塊及中央處理器提供一段時間的工作電壓，以防止異常電壓的情況下設備產生數據丟失的現象。

上述的一種基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置中，所述的圖像采集與預處理模塊包括攝像頭及視頻處理芯片，攝像頭的輸出接口與視頻處理芯片的輸入端經視頻電纜相連，中央處理器的總線接口與圖像采集與預處理模塊中視頻處理芯片的總線接口相連；駕駛員手部和方向盤位于所述攝像頭的視野內，以便后觀察所述駕駛員的手部動作；中央處理器通過總線接口對視頻處理芯片內部寄存器進行配置，從而圖像采集與預處理模塊具有了對輸入模擬信號的預處理功能，預處理包括：色度和亮度的控制，輸出數據格式及輸出圖像同步信號的選擇控制等；預處理后的數據再通過視頻處理芯片的圖像輸出接口傳輸到中央處理器。

上述的一種基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置中，所述的功能按鍵模塊，可用于手動建立感興趣區域和自動建立感興趣區域的確認。

上述的一種基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置中，所述的警報器，主要用于當駕駛員發生不同的違規駕駛行為時，會產生相應的警報來提醒；還可用于設備自檢。

上述的一種基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置中，所述的顯示屏，主要用于顯示預覽處理后的圖像。