[發(fā)明專利]一種基于人眼狀態(tài)的駕駛員疲勞檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710430629.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN107292251B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐文平;韓守東;李倩倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北天業(yè)云商網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本發(fā)明公開了一種基于人眼狀態(tài)的駕駛員疲勞檢測(cè)方法及系統(tǒng)，結(jié)合人臉檢測(cè)、人臉跟蹤，確定駕駛員圖像的眼部初步矩形范圍，對(duì)于眼部初步矩形范圍做預(yù)處理，利用輪廓查找和矩形擬合定位眼睛精確矩形范圍圖像，根據(jù)垂直投影判斷一幀駕駛員圖像中駕駛員是睜眼還是閉眼，根據(jù)連續(xù)的駕駛員圖像中駕駛員均處于閉眼狀態(tài)的連續(xù)幀數(shù)判斷駕駛員眨眼還是眼睛持續(xù)閉合，并計(jì)算眨眼頻率，從而判斷駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)。有益效果：本發(fā)明對(duì)于駕駛員是否戴了眼鏡以及光照強(qiáng)度的不同選擇對(duì)眼睛初步矩形范圍圖像進(jìn)行不同預(yù)處理，使得本發(fā)明的疲勞檢測(cè)方法更加準(zhǔn)確，魯棒性更高；對(duì)于不同光照條件下都適用，實(shí)時(shí)性更高，檢測(cè)速度更快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于人眼狀態(tài)的駕駛員疲勞檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

疲勞檢測(cè)(Fatigue Detecting)是通過監(jiān)測(cè)人體各種疲勞特征,及時(shí)發(fā)現(xiàn)疲勞狀態(tài)并給出預(yù)警信號(hào),涉及到生理學(xué)、心理學(xué)、圖像處理、運(yùn)動(dòng)跟蹤、模式識(shí)別等多個(gè)領(lǐng)域,是一個(gè)復(fù)雜而又同時(shí)兼具理論與現(xiàn)實(shí)價(jià)值的研究課題。在較長(zhǎng)時(shí)間的駕駛過程中,駕駛?cè)说钠诔潭戎饾u積蓄,由淺入深。假如可以利用技術(shù)手段對(duì)駕駛?cè)说木r狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),一旦有疲勞跡象出現(xiàn),就即刻發(fā)出預(yù)警,那么安全行車系數(shù)將會(huì)得到有效的提高。

駕駛?cè)似跔顟B(tài)的檢測(cè)目前有較多研究的方法，按檢測(cè)的類別可大致分為基于駕駛?cè)松硇盘?hào)的檢測(cè)、基于駕駛?cè)瞬僮餍袨榈臋z測(cè)、基于車輛狀態(tài)信息的檢測(cè)和基于駕駛?cè)松矸磻?yīng)特征的檢測(cè)等方法。其中，基于駕駛?cè)松矸磻?yīng)特征的檢測(cè)方法為非接觸式檢測(cè)，利用機(jī)器視覺來判斷疲勞，測(cè)量過程不會(huì)對(duì)駕駛?cè)说恼ｑ{駛行為造成干擾，具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α５乾F(xiàn)有的檢測(cè)分析人眼狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)駕駛員疲勞狀態(tài)檢測(cè)的方法精確性不夠、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種基于人眼狀態(tài)的駕駛員疲勞檢測(cè)方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種基于人眼狀態(tài)的駕駛員疲勞檢測(cè)方法，包括：

S1、實(shí)時(shí)獲取駕駛員圖像，并對(duì)駕駛員圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，獲取包含人臉的人臉矩形框，獲取人臉矩形框中的眼睛初步矩形范圍圖像以及眼睛初步矩形范圍圖像在人臉矩形框中的坐標(biāo)；

S2、獲取一幀駕駛員圖像的人臉矩形框后，對(duì)于后續(xù)駕駛員圖像進(jìn)行人臉跟蹤，獲取后續(xù)駕駛員圖像的人臉矩形框；

S3、對(duì)于后續(xù)駕駛員圖像的人臉矩形框，根據(jù)眼睛初步矩形范圍圖像在人臉矩形框中的坐標(biāo)，獲取后續(xù)駕駛員圖像的眼睛初步矩形范圍圖像；

S4、對(duì)于S3獲取的眼睛初步矩形范圍圖像先后進(jìn)行裁剪和二值化的預(yù)處理；

S5、對(duì)S4中二值化后的眼睛初步矩形范圍圖像進(jìn)行輪廓查找，并利用矩形擬合精確定位眼睛精確矩形范圍圖像，獲取眼睛精確矩形范圍圖像在人臉矩形框中的坐標(biāo)；

S6、根據(jù)眼睛精確矩形范圍圖像在人臉矩形框中的坐標(biāo)從人臉矩形框中提取非二值化的眼睛精確矩形范圍圖像，并將提取的眼睛精確矩形范圍圖像進(jìn)行二值化后形成睜閉眼判斷圖像，將睜閉眼判斷圖像向X軸進(jìn)行垂直投影，通過垂直投影中黑色與白色像素的比例判斷一幀駕駛員圖像中駕駛員是睜眼還是閉眼；

S7、統(tǒng)計(jì)連續(xù)的駕駛員圖像中駕駛員均處于閉眼狀態(tài)的連續(xù)幀數(shù)，根據(jù)連續(xù)處于閉眼狀態(tài)的幀數(shù)所處范圍判斷駕駛員是眨眼還是眼睛持續(xù)閉合，并計(jì)算眨眼頻率；

S8、如果眨眼頻率處于設(shè)定的正常范圍之外，則判斷駕駛員處于疲勞狀態(tài)，如果駕駛員眼睛持續(xù)閉合，則判斷駕駛員處于疲勞狀態(tài)。

本發(fā)明還提供一種基于人眼狀態(tài)的駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

人臉檢測(cè)模塊：實(shí)時(shí)獲取駕駛員圖像，并對(duì)駕駛員圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，獲取包含人臉的人臉矩形框，獲取人臉矩形框中的眼睛初步矩形范圍圖像以及眼睛初步矩形范圍圖像在人臉矩形框中的坐標(biāo)；