[發明專利]一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統及檢測方法

無效

• 申請號: 201310752652.6
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103886717A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張克貴;賀偉
• 申請（專利權）人: 合肥天海電氣技術有限公司
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06;G06K9/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及疲勞駕駛檢測系統領域，具體為一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統及檢測方法。

背景技術

根據交通部報道，我國由于疲勞駕駛造成的交通事故無論是絕對數字還是所占的比例都是世界上最高的。從我國歷年交通事故的大量案例分析中得出的結論：因駕駛員疲勞駕駛所造成的道路交通事故約占總數的lO％至15％。特別是近年來，由于疲勞駕駛導致的特大交通事故率有不斷上升趨勢。根據新華網報道，疲勞駕駛已經成為高速公路上的第一殺手。

在當前大部分駕駛員對疲勞駕駛危害缺乏認識的情況下，僅僅依靠駕駛員的自我約束和交規規范來解決疲勞駕駛問題是很困難的，也是不現實的。交通管理法規主要是在交通事故發生后，針對已發生的既成事實進行評估判罰，而對于在事故發生前造成事故原因的疲勞駕駛行為本身卻缺乏相應的處罰措施。另外，從技術成面講，交管部門也確實缺乏一種能夠對駕駛人疲勞狀態進行實時檢測的即時儀器。由此可見，開展疲勞駕駛相關檢測技術的研究能在很大程度上減少交通事故的發生，進而減少交通事故帶來的危害，使駕駛員和公眾的出行更安全，具有重要的社會意義和經濟價值。

從大體上看，目前的檢測方法基本上分為主觀檢測、客觀檢測兩大類。這兩大類中，主觀的疲勞檢測方法受被檢測主體差異性的影響較大，很難成為通用客觀的疲勞檢測標準。目前科研應用領域和工程應用領域用的比較多的還是客觀的疲勞檢測方法，主要有以下幾種：基于駕駛員行為特征的檢測方法；基于駕駛員生理參數的檢測方法；基于交通工具行為特征的檢測方法；其中，基于駕駛員行為特征的方法，尤其是檢測眼睛狀態，由于其檢測直接、非侵入性、與駕駛員的生理參數的變化具有一致性、可接受性強等特點，是目前比較熱點的研究課題。

目前這方面主要有：1、在可變光的條件下用紅外傳感器初步確定瞳孔的位置，使用Gabor算子獲取眼睛特征并最終得到駕駛人精神狀態。該方法的優點是Gabor算子已在硬件中得到很好的實現，實時性好，但由于瞳孔受光照強度的影響，致使該方法在光照強烈變換時檢測不準。2、利用人工神經網絡對人眼狀態進行了識別。但人工神經網絡在訓練時，由于目標函數是非凸的，容易陷入局部極值，會對系統運行時的準確性帶來不利影響。

可見，目前已有的疲勞駕駛檢測方法易受復雜環境影響，尤其是易受惡劣光照影響。缺乏一種能有效地在惡劣光照條件下進行疲勞駕駛檢測的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統及檢測方法，以解決現有疲勞駕駛檢測易受惡劣光照影響的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統，其特征在于：包括有DSP主控板、視頻采集電路板、CCD攝像頭，所述CCD攝像頭輸出端接入視頻采集電路板輸入端，視頻采集電路板輸出端接入DSP主控板輸入端，其中：

視頻采集電路板上集成有異步串行通信接口電路、視頻采集電路、電源電路，所述電源電路分別供電至異步串行通信接口電路、視頻采集電路，所述CCD攝像頭接入視頻采集電路輸入端，視頻采集電路輸出端通過異步串行通信接口電路與DSP主控板輸入端連接；

所述DSP主控板由DSP構建而成，DSP上還接入有存儲器擴展電路、網絡接口電路、CPLD譯碼電路。

所述的一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統，其特征在于：所述存儲器擴展電路由FLASH、SDRAM構建而成。

所述的一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統，其特征在于：所述網絡接口電路包括以太網接口電路、URAT接口電路。

所述的一種光照自適應的疲勞駕駛檢測系統，其特征在于：所述DSP還通過音頻解碼電路接入有麥克風、揚聲器。

一種光照自適應的疲勞駕駛檢測方法，其特征在于：首先DSP控制CCD攝像機拍攝駕駛員原始圖像，視頻采集電路板采集原始圖像并送入DSP主控板中進行處理；DSP主控板接收到采集的原始圖像后，啟動疲勞檢測算法，疲勞檢測算法利用YCbCr色采空間中膚色的聚類特性受光照明暗條件影響的性質進行光照強弱的判斷，劃分為弱、中、強三種情況，由DSP主控板自適應地選擇相應的處理措施完成人眼區域的定位后，再結合五官幾何特征、區域生長及形態學運算精確定位眼睛位置,最后利用上下眼瞼的相對距離計算PERCLOS值來判斷駕駛員是否疲勞。

本發明對目前已有疲勞駕駛檢測方法及研究難點分析的基礎上，重點解決疲勞駕駛檢測易受復雜環境影響，尤其是易受惡劣光照影響這一問題，設計了一種能夠自適應各種光照變化的疲勞駕駛檢測系統，本發明可有效地在惡劣光照條件下進行疲勞駕駛檢測。