[實(shí)用新型]一種基于機(jī)器視覺的疲勞預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420539330.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN204087490U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;成波;童小鳴;屠江平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州清研微視電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺的疲勞預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在全球范圍內(nèi)，疲勞駕駛是交通死亡事故的主要誘因之一。國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究表明，造成人身傷害甚至死亡的事故中20％以上是由疲勞駕駛導(dǎo)致的。駕駛?cè)嗽谄跁r(shí)，其對(duì)周圍環(huán)境的感知能力、形勢(shì)判斷能力和對(duì)車輛的操控能力都將大幅度降低，極易發(fā)生交通事故。特別對(duì)從事長(zhǎng)途客貨運(yùn)駕駛、鐵路機(jī)車駕駛、工程車輛駕駛等的職業(yè)駕駛?cè)耍捎陂L(zhǎng)時(shí)間、超強(qiáng)度行車任務(wù)，更容易發(fā)生疲勞駕駛事故。因此如何主動(dòng)的檢測(cè)駕駛員的疲勞狀態(tài)并進(jìn)行有效的報(bào)警提醒，是一個(gè)亟待解決的問題。

目前疲勞預(yù)警系統(tǒng)主要包括兩大類，第一類是接觸式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，即通過監(jiān)測(cè)駕駛員的生理信號(hào)來檢測(cè)駕駛員的疲勞狀態(tài)，比如在頭部貼放電極監(jiān)測(cè)駕駛員的心電信號(hào)、腦電信號(hào)等等。這種檢測(cè)系統(tǒng)容易受到外界環(huán)境的干擾，檢測(cè)準(zhǔn)確率不高，另外這種直接接觸駕駛員身體的方式也影響了駕駛員的正常駕駛行為。第二類是人臉識(shí)別疲勞檢測(cè)系統(tǒng)。公開號(hào)CN202920216U的中國(guó)專利文獻(xiàn)，公開了一種司機(jī)駕駛疲勞檢測(cè)儀，主要由信息輸入設(shè)備紅外攝像頭、主機(jī)（包括信息處理裝置TMS320DM624開發(fā)板和報(bào)警裝置即語音芯片）組成，通過紅外攝像頭將駕駛員的眼部信息采集進(jìn)入主機(jī)的TMS320DM624開發(fā)板中，通過對(duì)駕駛員的眼部信息處理和分析，判斷駕駛員是否出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，當(dāng)判定駕駛員出現(xiàn)疲勞時(shí)，通過主控單元報(bào)警裝置提醒駕駛員注意行車安全。這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在許多難點(diǎn)：首先，這種檢測(cè)方法多數(shù)沒有考慮到疲勞特征的隱匿性和個(gè)體差異性問題，僅涉及具有統(tǒng)計(jì)學(xué)均值意義的共性特征。然而每個(gè)人在實(shí)際駕駛過程中的疲勞表現(xiàn)不盡相同，在諸如眨眼頻率，閉眼過程等方面存在著一定的差異，如何保證系統(tǒng)對(duì)不同人的適應(yīng)性是需要解決的關(guān)鍵問題。其次，這些系統(tǒng)多數(shù)只對(duì)駕駛員預(yù)警，沒有考慮通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式對(duì)駕駛員進(jìn)行管控，盡管已有的一些遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)行駛車輛的路徑、駕駛員的操作時(shí)間等一些行駛參數(shù)，但是在如何有效、及時(shí)的與發(fā)生異常狀態(tài)的駕駛員進(jìn)行聯(lián)動(dòng)方面（諸如包括與駕駛員交互、補(bǔ)償與限制措施等）仍然缺乏一套完整的管理策略與管理機(jī)制。這使得目前疲勞駕駛?cè)匀惶幱谝环N較為簡(jiǎn)單的管控模式，沒有證據(jù)保存機(jī)制，難以成為車隊(duì)疲勞駕駛的防范和管理提供有效手段。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少因疲勞駕駛引發(fā)的交通事故，保障客貨運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的安全運(yùn)營(yíng)秩序，本實(shí)用新型提供一種基于機(jī)器視覺的疲勞預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)即使在光照、姿態(tài)變化等復(fù)雜的行車環(huán)境下也能高效準(zhǔn)確的檢測(cè)駕駛員的疲勞狀態(tài)并預(yù)警，同時(shí)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建全方位的監(jiān)控體系。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種基于機(jī)器視覺的疲勞預(yù)警系統(tǒng)，包括疲勞監(jiān)控車載終端，所述疲勞監(jiān)控車載終端包括：用于采集駕駛員的面部圖像的信息采集模塊；用于對(duì)采集的面部圖像進(jìn)行處理，并采用基于機(jī)器視覺分析方法計(jì)算疲勞狀態(tài)判別指標(biāo)的數(shù)據(jù)處理控制模塊，還包括與疲勞監(jiān)控車載終端通信的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述數(shù)據(jù)處理控制模塊連接系統(tǒng)交互模塊；所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括服務(wù)控制器和至少一個(gè)顯示器平臺(tái)。

進(jìn)一步的，所述信息采集模塊包括攝像頭和補(bǔ)光LED，所述補(bǔ)光LED設(shè)置在鏡頭的下端，所述攝像頭下端設(shè)有LED報(bào)警指示燈和麥克風(fēng)，所述鏡頭的背面設(shè)置有揚(yáng)聲器和視頻輸出端。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)處理控制模塊包括用于基于機(jī)器視覺分析方法計(jì)算疲勞狀態(tài)判別指標(biāo)的DSP處理器和用于控制疲勞預(yù)警的輸出的ARM處理器。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理控制模塊還包括GPS模塊和與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的3G/GPRS模塊。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理控制模塊還包括用于為ARM固件和DSP固件升級(jí)的以太網(wǎng)接口。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)交互模塊包含聽覺預(yù)警裝置、視覺預(yù)警裝置和觸覺預(yù)警裝置。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）該系統(tǒng)采用對(duì)駕駛?cè)瞬划a(chǎn)生干擾的非接觸測(cè)試方式，基于機(jī)器視覺的疲勞狀態(tài)識(shí)別方法，結(jié)合對(duì)駕駛員的個(gè)體適應(yīng)性，并且能夠有效克服光照不均勻以及駕駛員頭部姿態(tài)變化對(duì)駕駛員面部圖像的干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)疲勞狀態(tài)高精度、高魯棒性、高可靠性的判別；

（2）當(dāng)駕駛員疲勞時(shí)可以及時(shí)的發(fā)出語音、振動(dòng)、視覺等報(bào)警提醒，有助于減少由于疲勞駕駛行為造成的交通事故；