[發(fā)明專利]用于駕駛員狀態(tài)檢測的人臉正前方姿態(tài)參數(shù)估計方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710099261.7
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106919916A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 蔣海軍
• 申請（專利權）人: 上海蔚來汽車有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 方世棟,劉春元

技術領域

本發(fā)明涉及參數(shù)估計方法及裝置，更具體地，涉及用于駕駛員狀態(tài)檢測的人臉正前方姿態(tài)參數(shù)估計方法及裝置。

背景技術

目前，隨著車輛的日益發(fā)展和普及，對駕駛員在行車中出現(xiàn)的狀態(tài)變化(例如走神等等)進行實時地檢測以避免事故的發(fā)生變得越來越重要。

在現(xiàn)有的技術方案中，典型地通過如下方式實施駕駛員狀態(tài)檢測：(1)經(jīng)由車載攝像裝置實時地獲取駕駛員的原始視頻圖像；(2)提取所述原始視頻圖像中包含駕駛員的面部圖像的每個圖像幀并將其作為目標圖像幀；(3)針對所述目標圖像幀執(zhí)行面部特征點定位操作以確定面部特征點，隨之基于所得到的面部特征點確定駕駛員當前姿態(tài)參數(shù)，并將所確定的駕駛員當前姿態(tài)參數(shù)與預設的駕駛員正前方姿態(tài)參數(shù)相比較，以判斷駕駛員當前狀態(tài)是否異常(在駕駛員駕駛車輛行駛的過程中，司機正視前方路面為正常狀態(tài)，長時間注視非正前方為異常狀態(tài)，需要向司機發(fā)出告警，以達到安全駕駛的目的)。

然而，上述現(xiàn)有的技術方案存在如下問題：(1)由于通常采用人工地方式確定所述預設的駕駛員正前方姿態(tài)參數(shù)，故操作繁瑣；(2)由于用來監(jiān)控司機狀態(tài)的車載攝像裝置的安裝位置通常受到駕駛室內(nèi)已有各種儀器儀表、操控手柄以及司機視線的影響而只能安裝在非正前方的位置處，故通常難于準確地根據(jù)預設的駕駛員正前方姿態(tài)參數(shù)判定駕駛員當前狀態(tài)是否異常。

因此，存在如下需求：提供能夠自動地且準確地確定用作基準的駕駛員正前方姿態(tài)參數(shù)的人臉正前方姿態(tài)參數(shù)估計方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術方案所存在的問題，本發(fā)明提出了能夠自動地且準確地確定用作基準的駕駛員正前方姿態(tài)參數(shù)的人臉正前方姿態(tài)參數(shù)估計方法及裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種用于駕駛員狀態(tài)檢測的人臉正前方姿態(tài)參數(shù)估計方法，其包括下列步驟：

(A1)經(jīng)由視頻采集裝置收集預定的時間段內(nèi)的包含駕駛員的面部圖像的n個圖像幀；

(A2)針對每個圖像幀執(zhí)行面部特征點定位操作以確定分別與所述n個圖像幀中的一個相關聯(lián)的由轉(zhuǎn)角、俯仰角和旋轉(zhuǎn)角構成的n個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)，其中n是正整數(shù)；

(A3)基于所述n個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)的統(tǒng)計量確定駕駛員正前方姿態(tài)基準參數(shù)。

在上面所公開的方案中，示例性地，所述步驟(A2)進一步包括：以鏈表的方式記錄所述n個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)，即x_i＝(y_i，p_i，r_i)^T i＝1，2，3，...n，其中，x_i表示第i個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)，y_i表示第i個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)中的轉(zhuǎn)角，p_i表示第i個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)中的俯仰角，r_i表示第i個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)中的旋轉(zhuǎn)角。

在上面所公開的方案中，示例性地，所述步驟(A3)進一步包括：以如下公式計算所述n個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)中的所有轉(zhuǎn)角、所有俯仰角和所有旋轉(zhuǎn)角取值中的最大值和最小值：

p_max＝maX_i：1→n p_i， p_min＝min_i:1→n p_i

r_max＝maX_i:l→n r_i， r_min＝min_i:1→n r_i

在上面所公開的方案中，示例性地，所述步驟(A3)進一步包括：以如下公式計算用于劃分所述n個頭部姿態(tài)仿射參數(shù)中的所有轉(zhuǎn)角、所有俯仰角和所有旋轉(zhuǎn)角的取值的等級數(shù)：

l_y＝y(tǒng)_max-y_min

l_p＝p_max-p_min

l_r＝r_max-r_min

其中，l_y是所有轉(zhuǎn)角的等級數(shù)，l_p是所有俯仰角的等級數(shù)，l_r是所有旋轉(zhuǎn)角的等級數(shù)。

在上面所公開的方案中，示例性地，所述步驟(A3)進一步包括：以如下公式定義分別針對所有轉(zhuǎn)角、所有俯仰角和所有旋轉(zhuǎn)角的取值的每個等級的取值：