[發明專利]一種疲勞駕駛檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201610156578.5
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105632104B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 翁智;仲兆楠;孫貴賓;田宇;趙鵬;郭東旭
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06;G06K9/00
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;何立春

1.一種疲勞駕駛檢測系統，其特征在于，該系統包括：

圖像采集單元，用于采集駕駛員的初始面部圖像視頻流；

圖像處理單元，用于從駕駛員的初始面部圖像視頻流中抽樣提取多個圖像幀，并從中分析得到駕駛員的面部特征標準參數；

存儲單元，用于存儲所述面部特征標準參數；

速度檢測單元，用于采集當前的行駛速度；

所述圖像采集單元，還用于在車輛行駛過程中采集駕駛員的實時面部圖像視頻流；

所述圖像處理單元，還用于以特定頻率從駕駛員的實時面部圖像視頻流中提取圖像幀，并從中分析得到駕駛員的面部特征實時參數；其中，根據車輛的行駛速度改變從駕駛員的實時面部視頻流中提取圖像幀的頻率；

該系統還包括：疲勞評價單元，用于根據駕駛員的面部特征標準參數和面部特征實時參數，或根據駕駛員的面部特征實時參數計算出駕駛員的疲勞評價值；

報警單元，用于在疲勞評價值達到或超過疲勞駕駛閾值時發出報警提示；

所述速度檢測單元，還用于當采集到的行駛速度小于第七預設值時，使所述圖像采集單元不執行在車輛行駛過程中采集駕駛員的實時面部圖像視頻流的步驟，使所述圖像處理單元不執行以特定頻率從駕駛員的實時面部圖像視頻流中提取圖像幀，并從中分析得到駕駛員的面部特征實時參數的步驟，還使所述疲勞評價單元和所述報警單元處于休眠狀態；

所述面部特征標準參數包括：駕駛員的最大上下眼瞼高度h，駕駛員的初始眨眼頻率v，駕駛員的初始面部長度l；

所述面部特征實時參數包括：駕駛員的實時上下眼瞼高度H；所述疲勞評價單元包括眼睛開合度評價模塊和/或眼睛持續閉合時間評價模塊；

所述眼睛開合度評價模塊，用于計算駕駛員的實時眼睛開合度H/h×100％；以及統計在采樣時間T內，駕駛員眼睛開合度小于預設開合度的時間t，并計算t/T×100％，將得到的值記為y₁；若y₁小于第一預設值，則令f₁＝0；若y₁大于或等于第一預設值，則令f₁＝1；其中f₁即為與駕駛員的眼睛開合度相應的疲勞評價單項值；

所述眼睛持續閉合時間評價模塊，用于計算駕駛員的實時眼睛開合度H/h×100％；當實時眼睛開合度小于第二預設值時，判定駕駛員眼睛處于閉合狀態；統計駕駛員眼睛處于連續閉合狀態的時間y₂，若y₂小于第三預設值，則令f₂＝0；若y₂大于或等于第三預設值，則令f₂＝1；其中f₂即為與駕駛員的眼睛持續閉合時間相應的疲勞評價單項值；

所述面部特征實時參數包括：駕駛員的實時眨眼頻率y₃；所述疲勞評價單元包括眨眼頻率評價模塊；

所述眨眼頻率評價模塊，用于在y₃小于2v時，令f₃＝0；在y₃大于或等于2v時，令f₃＝1；其中f₃即為與駕駛員的眨眼頻率相應的疲勞評價單項值；

所述疲勞評價單元包括打哈欠時間評價模塊；

所述打哈欠時間評價模塊，用于計算H_m/W的值，統計采樣時間T內該值連續大于第四預設值的時間y₄，若y₄小于第五預設值，則令f₄＝0；若y₄大于或等于第五預設值，則令f₄＝1；其中f₄即為與駕駛員的打哈欠時間相應的疲勞評價單項值；

所述面部特征實時參數包括：駕駛員的實時面部長度L；所述疲勞評價單元包括坐姿評價模塊；

所述坐姿評價模塊，用于統計L連續大于l的時間y₅，若y₅小于第六預設值，則令f₅＝0；若y₅大于或等于第六預設值，則令f₅＝1；其中f₅即為與駕駛員的坐姿相應的疲勞評價單項值；

所述疲勞評價單元還包括：加權求和模塊，用于對各疲勞評價單項值進行加權求和；

所述圖像處理單元是基于在硬件層使用Verilog語言按照時序和功能進行設計的FPGA實現的。