[發明專利]一種駕駛員后視鏡查看行為檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201611079214.8
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106650635B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 鐘銘恩;黃波;黃偉;黃杰鴻;喬允浩
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;B60W40/09
• 代理公司: 35221 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 麻艷

一種駕駛員后視鏡查看行為檢測方法及系統，以車載視頻系統采集駕駛室圖像，以駕駛員臉、頸可見皮膚區域共同作為圖像分析處理對象，設定算法來自適應學習及跟蹤識別臉頸可見皮膚區域，提取臉頸可見皮膚外輪廓，以臉頸可見皮膚外輪廓的頸部最低點為基點，過該基點的垂直線將臉頸可見皮膚外輪廓劃分為左右兩部分，定義左右兩部分面積比為特征參數，獲得此特征參數的基準特征值，通過當前特征參數與基準特征值的數值關系并結合凝視閾值和持續時間閾值來判定是否存在后視鏡查看行為。本發明結構簡單，檢測方法具有較高的準確率、良好的自適應學習能力和抗干擾能力，且檢測效率高，能夠滿足車輛快速行駛期間的后視鏡查看行為的實時檢測和提醒要求。

技術領域

本發明涉及車輛安全技術領域，更具體地，涉及一種能夠在車輛轉彎、并線、變更車道等轉向操控過程中自動檢測駕駛員是否有效查看了后視鏡，并據此做出相應提醒的方法和系統。

背景技術

隨著機動車保有量的迅速增加，交通事故發生率居高不下，交通安全已成為普遍被關注的問題。統計數據表明，25％～30％的交通事故與駕駛員的注意力狀態直接相關，其中車輛轉彎、并線、變更車道等轉向操控過程是交通事故的主要發生場合之一，尤其常見于駕駛員未注意車輛轉向側后方交通信息的情況。后視鏡查看行為的實時檢測和必要提醒是降低此類交通事故發生概率的可探索路徑，其研究對于以中國為代表的混合交通環境居多、交通參與者類型多元化的發展中國家而言尤其具有現實意義。

目前，車載視覺與圖像處理技術是當前駕駛員后視鏡查看行為檢測研究的主要實現方案，其優點是無需駕駛員刻意配合且不易干擾駕駛員。在現有研究和技術應用中，駕駛員頭部姿態的識別是其中的關鍵，主要基于人臉模板、臉部細節特征和臉部輪廓特征等方法來估計姿態參數。由于應用了人臉模型和/或細節特征，算法相對復雜易導致車輛高速行駛時檢測實時性不足。僅針對臉部輪廓的方法雖然降低了細節信息表達能力，使算法實時性獲得改善，但臉部幾何特征定義時定位基準的選擇往往容易受干擾。此外，這些情況在自適應學習能力方面有所欠缺，大都需要依賴預先設置的與各駕駛員緊密相關的模板或特征參數，但當駕駛員臉型改變(如更換駕駛員時)或臉部細節變化較大(如佩戴物遮擋時)或成像角度改變時(如調整座椅時)檢測準確率可能受影響。

CN201110394497.6公開了一種“基于模式識別的安全駕駛監控系統和方法”，該方法提及了通過面部膚色檢測方法對駕駛員的臉進行定位和分割，但最終還是為了進行臉部特征的提取，同樣存在實時性差、易受干擾等缺陷。

由此可見，研究一種具有自適應學習能力的、實時性強的和良好抗干擾能力的駕駛員后視鏡查看行為檢測與提醒方法很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種駕駛員后視鏡查看行為檢測方法及系統，其選用特殊的圖像分析處理對象，采用變化不大的基準點，可達到自適應學習能力強、實時性強和抗干擾能力強的目的。

為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是：

一種駕駛員后視鏡查看行為檢測方法及系統，以車載視頻系統按時間間隔T實時連續逐幀采集駕駛室圖像，以駕駛員臉部和頸部的可見皮膚區域共同作為圖像分析處理對象，設定計算法來自適應學習以及跟蹤識別駕駛員臉頸可見皮膚區域，提取駕駛員臉頸可見皮膚外輪廓，以臉頸可見皮膚外輪廓的頸部最低點為基點，過該基點的垂直線將臉頸可見皮膚外輪廓劃分為左右兩部分，定義左右兩部分面積比為特征參數，獲得此特征參數的基準特征值，通過當前特征參數與基準特征值的數值關系并結合凝視閾值和持續時間閾值來判定是否存在后視鏡查看行為。

優選地，在車輛啟動期間采用圖像幀差搜索算法自適應學習識別駕駛員初始的臉頸可見皮膚區域。

優選地，在車輛行駛期間基于前幀圖像的駕駛員臉頸可見皮膚區域采用脹縮法識別跟蹤當前臉頸可見皮膚區域。

優選地，利用所述特征參數在后視鏡查看行為過程中的累積概率局部峰值分布規律來估計基準特征值。