[發明專利]一種疲勞檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310271463.7
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103315754A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 李璐
• 申請（專利權）人: 深圳市飛瑞斯科技有限公司
• 主分類號: A61B5/18
• 分類號: A61B5/18
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標事務所 44241
• 代理人: 孫子才

技術領域

本發明涉及圖像智能處理和識別領域，更具體地說，涉及一種新型的帶自學習功能的疲勞檢測方法及裝置。

背景技術

目前，我國公路運輸、鐵路運輸（包括：地鐵運輸）廣泛的實行長交路、單司機值乘的工作模式。司機的操縱區段長、工作壓力大，特別是在夜間值乘時，司機在工作中發生疲勞幾率增大，是道路行車運行安全重要風險因素。

從目前調研得知：針對運行中可能出現的司乘人員工作狀態不佳、疲勞、甚至瞌睡等安全隱患，交管部門以及鐵路部門都采取積極的管理和技術措施，歸納起來主要有兩種：一是在管理上采取了管理人員跟車檢查、指導（屬語為“押運”或“添乘”）的方法進行工作檢查。這種方法的問題是檢查覆蓋幾率低、周期長，增加了人力成本。二是在技術上采取了“無人警惕按鈕”的手段，如機車司機每分鐘按壓一次按鈕，以證實機車司機值乘狀態；如果超過一分鐘沒有按壓按鈕，系統音響報警，提示機車司機按壓按鈕解鎖報警；如果報警后仍沒有按壓按鈕，系統認為機車司機工作狀態不佳，系統實施制動。“無人警惕按鈕”的使用，對防止機車司機工作狀態不佳、疲勞、盹睡起到了一定的作用，但也存在一些問題。主要是：當機車司機熟練地掌握了“無人警惕按鈕”的使用后，機車司機對其按鈕進行機械性重復敲擊，而工作并沒有在興奮狀態，甚至可能用其他輔助簡單機械裝置可自動敲擊，從而投機取巧，司機可完全不用管，失去真正作用。

發明內容

針對上述問題，本申請在充分調研機車安全裝備現狀和司機工作要求的機車上，提供一種帶有自動學習功能的疲勞檢測裝置和方法，對司機的駕駛精神狀態情況的正確與否進行分析判斷，進一步促使司機的工作處于清醒、理智的狀態。該方法較“無人警惕按鈕”這種輔助設施更進一步，對保持司機的工作狀態更加有利，但從另外一方面來看，此裝置和方法也有一些局限性，比如光照環境，配帶眼鏡甚至用戶配合角度的使用，都有可能導致采集的圖像出現一些瑕疵，造成疲勞誤報或漏報存在一些幾率。

本發明的技術方案是：一種疲勞檢測方法，該方法是通過對人的眼睛進行實時檢測，通過對人眼閉合的狀態，判定被檢測人員的疲勞程度；事先或者在使用過程中通過自學習的方式將特定對象疲勞時眼部圖像保存在模板庫中成為疲勞模板，包括以下步驟：

步驟1、獲取人眼圖像；

步驟2、提取人眼圖像的特征分析數據；

步驟3、將特征分析數據與模板庫中疲勞模板進行比對判斷對象是否處于疲勞狀態。

進一步的，上述的疲勞檢測方法中：所述的步驟1中是按如下步驟獲取人眼圖像的：

步驟A、利用照明光源照射到被對象的臉部；?

步驟B、獲取被對象的臉部反射的臉部圖像；

步驟C、將臉部圖像進行縮放定位，截取眼部像素形成人眼圖像。

進一步的，上述的疲勞檢測方法中：所述的照明光源為窄帶的紅外線或者紫外線；獲取臉部圖像時，采用黑白攝像頭并在黑白攝像頭前加入所述的照明光源波長的通光片。

進一步的，上述的疲勞檢測方法中：所述的步驟2中將人眼圖像進行分割，濾掉噪聲，二值化后，提取特征分析數據。

進一步的，上述的疲勞檢測方法中：所述的模板庫中疲勞模板是通過自學習的方法獲取檢測對象在疲勞狀態時的眼部圖像。

本發明還提供一種疲勞檢測裝置，該裝置包括獲取被檢測對象臉部圖像的臉部圖像獲取裝置、對臉部圖像獲取裝置所獲取的臉部圖像進行處理獲得被檢測對象眼部圖像的視頻處理裝置、主控制器和存儲有疲勞模板數據庫的存儲裝置；所述的臉部圖像獲取裝置包括照射到被檢測對象臉部的照明光源、正對被檢測對象臉部的黑白攝像頭、設置在所述的黑白攝像頭前的照明光源波長的通光片；所述的臉部圖像獲取裝置與視頻處理裝置相連，所述的視頻處理裝置、存儲裝置分別與主控制器相連。

進一步的，上述的裝置中：所述的照明光源為紅外線光源或者紫外線光源。

進一步的，上述的裝置中：所述的照明光源為紅外線發光二極管。

進一步的，上述的裝置中：還包括語音控制裝置，所述的語音控制裝置安裝在被檢測對象周圍。

本發明的有益效果是，系統能準確定位人眼，對閉合和張開的人眼能準確識別，并根據閉合時間判斷疲勞狀態，閉合時間可以自定義調整，準確判斷人臉（頭部）形態，判斷人臉朝向。如果用在防止汽車駕駛員疲勞駕駛上，將會配合車速，形成不同的報警級別；識別的頻率高，每秒鐘能連續識別超過20次眼部狀態；連續駕駛時長控制，結合身份認證和GPS軌跡跟蹤實現；疲勞檢測判斷規則可以根據實際情況手動設定參數，設置靈活方便。

下面結合具體實施例對本發明作較為詳細的描述。