[發明專利]一種駕駛員行車中手持電話違規行為檢測方法

有效

• 申請號: 201210004371.8
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102592143A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 成波;屈肖蕾;張波;王文軍;徐少兵
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種駕駛員行車中手持電話違規行為檢測方法，更具體的說，本發明是一種利用圖像處理和模式識別算法對駕駛員行車中手持電話的違規行為進行實時檢測的方法，屬于機器視覺技術領域。

背景技術

在駕駛過程中，對路況的選擇和判斷使得駕駛人注意力高度集中，若此時撥打接聽手持電話，勢必會分散一部分注意力，降低對行駛環境的感知能力，相應的就會減弱對路面情況的判斷，反映速度降低，極易引發交通事故。正常駕駛時，駕駛人雙手操縱方向盤，撥打接聽手持電話時，使用一只手操縱方向盤，手動擋車換擋時，雙手暫時離開方向盤，若此時發生危急情況，駕駛人來不及打方向盤，極易引發交通事故。在駕駛過程中，駕駛人撥打接聽手持電話，通話的內容可能會影響到駕駛人的情緒，造成安全隱患。

哈佛大學風險分析中心2009年的研究報告指出，美國每年由于駕駛中使用手持電話直接或間接導致的交通事故占到了所有事故的6％，約63.6萬起，累計34.2萬人受傷、12000重傷、2600人死亡。英國一家交通研究所公布的測試結果顯示，開車時使用手機，大腦的反應速度比酒后駕車時慢30％，開車打手機發生車禍的風險比正常駕駛時高4倍以上，有70％的致命事故是駕駛人注意力不集中造成的。因此對于駕駛過程中撥打接聽手持電話行為，各國交通法作出了相應的規定。日本交法規定，駕駛普通機動車輛使用手機者，罰款6000日元；駕駛大型機動車輛使用手機者，罰款7000日元。新加坡交法規定，駕駛過程中使用電話，初犯者罰款1000新元，監禁6個月；再犯者最高罰款2000新元，監禁1年。《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》第六十二條第三項規定：駕駛機動車不得有撥打接聽手持電話、觀看電視等妨礙安全駕駛的行為。

目前國內外對行車中手持電話的行為和危害研究較多。加拿大相關研究人員分析了駕駛人撥打手機時的反應時間、車輛橫向位置、車頭間距以及車速等指標的變化規律。瑞典及新西蘭等相關研究人員及機構研究了駕駛人在不同交通環境下，撥打接聽手持電話、免提通話以及不進行通話3種狀態的駕駛行為表現。盡管國內外對于撥打接聽手持電話對于駕駛行為的影響開展了大量的研究，但目前尚未發現對駕駛員行車中手持電話違規行為檢測方法的研究和報導。

發明內容

本發明的目的是提出一種對駕駛員行車中手持電話違規行為的檢測方法，對駕駛員在行車狀態中的撥打接聽手持電話行為進行檢測和預警，減少駕駛人行車中撥打接聽手持電話的行為，以防止因使用手機行為而造成的交通安全事故，提高行駛安全性。

本發明提出駕駛員行車中手持電話違規行為的檢測方法，包括以下步驟：

(1)采集汽車駕駛員的頭部圖像，設定一個人臉區域隊列，利用人臉檢測算法從采集的每幀頭部圖像中檢測人臉，對檢測結果進行判斷，若檢測到人臉，則根據檢測到的人臉定位出矩形人臉區域，用定位出的矩形人臉區域更新人臉區域隊列，用定位出的矩形人臉區域作為矩形特征人臉區域；若檢測不到人臉，則對人臉區域隊列進行判斷，若人臉區域隊列空，則繼續檢測人臉，若人臉區域隊列不空，則以人臉區域隊列中的矩形人臉區域平均值作為矩形特征人臉區域；

(2)以上述矩形特征人臉區域的左上角為原點，根據矩形特征人臉區域的長和寬的比例移動原點，定位出矩形左側耳部區域的左上頂點，并根據矩形特征人臉區域的長和寬定位出矩形左側耳部區域的大小；根據矩形左側耳部區域的左上頂點和大小，定位出矩形左側耳部區域；將矩形左側耳部區域按矩形特征人臉區域縱軸鏡像，定位出矩形右側耳部區域，對定位出的矩形耳部區域進行圖像歸一化處理，得到大小一致的矩形左側耳部區域圖像和矩形右側耳部區域圖像；

(3)分別將圖像歸一化處理后的矩形左側耳部區域圖像和矩形右側耳部區域圖像變換為灰度圖像，并對變換后的灰度圖像進行梯度處理，得到灰度圖像各個像素的梯度分量，再通過極坐標化，得到灰度圖像各個像素的梯度方向值，采用直方圖投影的方式，將梯度方向均分為n份，得到n個角度區間，分別將矩形左側耳部區域圖像和矩形右側耳部區域圖像的梯度方向值投影到n個角度區間中去，分別得到與矩形左側耳部區域圖像和矩形右側耳部區域圖像相應的n個角度區間的頻數，分別以n個角度區間的頻數作為檢測手持電話的左側耳部區域特征向量和右側耳部區域特征向量；