[發明專利]一種駕駛員疲勞駕駛檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201310349114.2
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103400471A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 程建;蘇靖峰;馬瑩;姜濤;李鴻升
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

技術領域

本發明涉及圖像處理與模式識別技術領域，尤其涉及一種駕駛員疲勞駕駛檢測系統及檢測方法。

背景技術

近幾十年間，我國經濟的突飛猛進帶動了人民物質生活水平的不斷提高，過去的一些奢侈品也逐漸在各個家庭中出現，汽車就是其中之一。通過對汽車市場進行研究，發現在2013年中國社會就已經步入了“汽車社會”。在最近5年時間里，平均每年通過考試獲得機動車駕駛證的人員有2000萬余，機動車平均每年增加1600萬余輛。截至2012年10月，我國獲得機動車駕駛證的人員數量高達2.56億人，平均每5人中就有一人持證；機動車保有量也已達2.38億輛的驚人數量。這些數據都表明了中國汽車業已然成為了國民經濟的支柱產業之一。然而，汽車數量的急劇增加對城市交通所造成的壓力也是空前巨大的，與其伴隨而生的交通事故也令人擔憂。僅在2012年1月至10月期間，全國因闖紅燈而導致人員傷亡的交通事故達4227起，致死798人；因違規變道而導致人員傷亡的交通事故達87852起，致死26154人。通過調查發現，由于駕駛員在行駛過程中出現疲勞駕駛而導致的交通事故在總體交通事故中占有很大比重，并且這些交通事故通常是導致死亡人數在10人以上的特大交通事故。

經過國內外的諸多專家學者的深入研究，疲勞駕駛檢測技術在近三十年間取得了突破性的進展。對所有的研究成果可以總結為以下三個方面的檢測方法：

(1)基于駕駛員身體特征的檢測方法。在上文提到的駕駛員疲勞時的一些表現，如規律性的點頭動作、眼睛的張開閉合、一直打哈欠等，都可以作為判斷當前駕駛者是否處于疲勞的特征數據。

(2)基于駕駛員自身的生理參數的檢測方法。當人們由清醒狀態轉到睡眠狀態時Theta波將產生明顯變化，利用此特征，可以使用腦電圖(EEG)來對人們的精神狀態做出判斷；當人們處于疲勞狀態昏昏欲睡時，整個人是陷入接近無意識的極度放松中，心臟跳動速度在此時會明顯減緩，根據這一特點，可以選擇心電圖(ECG)來進行檢測；當人們出現違規操作如闖紅燈、強行超車時，受心理暗示影響，毛孔會張開，內分泌加快，肌肉處于緊繃狀態，唾液中的淀粉酶增加，利用肌肉和唾液的這種特征來進行疲勞檢測的研究也正在展開錯誤！未找到引用源。。

(3)基于車輛行駛狀態的檢測方法。與上文中提到的疲勞駕駛的表現一致，當車輛出現方向左右搖擺、車速不恒定的狀況或者在行駛過程中頻繁的變換車道時，該駕駛者可能處于疲勞狀態中，因此，可以通過測量車輛的加速度和行駛速度等參數來對駕駛者的狀態進行判斷。

在以上的三種對駕駛員進行疲勞駕駛檢測的方法中，基于駕駛員自身的生理參數的檢測方法是最能直接反應駕駛員的精神狀態的方法，但為獲取相應參數，必定會在駕駛員身體上放置一定量的儀器，這樣不僅會對駕駛員的正常駕駛造成一定困擾，對于駕駛員而言也是一種侵犯和不尊重。同時，由于儀器的精密性導致儀器的成本也是一個問題，不能形成批量生產。因此，這種方法雖然最為精確卻不易推廣。基于車輛行駛狀態的檢測方法，就是一種無接觸式的檢測方法，但是這種方法的一個弊端就是可變性太大：不同駕駛者有不同的駕駛習慣，高檔車和普通車也有不同，甚至在不同路段也有不同。因此，對于當前駕駛者的精神狀態判別還沒有一個統一標準，并不適合推廣。基于駕駛員身體特征的檢測方法是屬于無接觸式的檢測方法，通過遠離駕駛員的攝像頭拍攝找到駕駛員的一些明顯特征來進行分析處理，并根據處理結果判斷駕駛者的當前精神狀態。但是該方法對于外界的光線要求比較高，在實際運行中，容易受到外界的光線變化干擾而產生誤識別。但由于該方法有明顯優于前兩種方法的特點，因此，該方法被廣泛研究和應用，本專利也采用了該方法。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的在于如何提供一種駕駛員疲勞駕駛檢測系統，通過對駕駛員的精神狀態進行判別，提醒駕駛員在疲勞狀態下時進行停車休息，對疲勞駕駛進行預防與預警，減少交通事故的發生。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種駕駛員疲勞駕駛檢測系統，其特征在于，包括以下裝置：

人臉定位裝置：利用Adaboost算法檢測駕駛員的臉部存在位置；

人眼狀態判別裝置：利用Harris角點檢測的方法，定位出人眼的具體位置；對駕駛員的眼部進行特征提取，通過橢圓擬合，判定出人眼的當前的狀態，即人眼閉合情況，并通過一定的判定準則來進行駕駛者當前的精神狀態是否疲勞；

嘴部狀態判別裝置：在人臉基礎上定位出人的嘴部，并對嘴部的輪廓進行擬合，得出當前嘴部的狀態，判定駕駛員的精神狀態；