[發(fā)明專利]一種基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107330378A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐文平;韓守東;羅善益
• 申請（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: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)42231
• 代理人: 黃君軍

1.一種基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：主控模塊、信息傳輸模塊、功能模塊、報警模塊；所述信息傳輸模塊包括圖像視頻傳輸單元和駕駛行為狀態(tài)信號傳輸單元；所述功能模塊包括圖像預(yù)處理單元、圖像視頻存儲單元、疲勞駕駛檢測單元、盲視駕駛檢測單元及違規(guī)駕駛檢測單元；所述主控模塊連接各個模塊和單元并協(xié)調(diào)各個模塊和單元之間的通信，所述圖像視頻傳輸單元讀取紅外攝像頭拍攝的圖像和視頻并傳輸給功能模塊，所述功能模塊進(jìn)行圖像、視頻處理和分析，并產(chǎn)生駕駛行為狀態(tài)信號，駕駛行為狀態(tài)信號傳輸單元接收功能模塊產(chǎn)生的駕駛行為狀態(tài)信號并傳輸給報警模塊，所述報警模塊分析駕駛行為狀態(tài)信號進(jìn)行危險程度評估，決定是否啟動報警器并根據(jù)分析結(jié)果選擇報警級別，且上傳有關(guān)圖像、視頻到服務(wù)器。

2.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像預(yù)處理單元進(jìn)行圖像視頻采集、基本預(yù)處理、人臉檢測、人臉跟蹤、人臉特征點(diǎn)定位的預(yù)處理操作；基本預(yù)處理的操作包括：尺度變換、圖像灰度化、圖像濾波、圖像增強(qiáng)、圖像二值化、圖像邊緣檢測；人臉檢測的步驟為：利用V-J人臉檢測方法，對輸入功能模塊的圖像進(jìn)行人臉循環(huán)檢測，獲取所有疑似人臉?biāo)谖恢玫木匦慰颍蝗四樃櫟牟襟E為：采用KCF跟蹤算法，在獲取輸入功能模塊的第一幀圖像的人臉檢測結(jié)果時，訓(xùn)練分類器，將后續(xù)每一幀圖像與該分類器進(jìn)行卷積，產(chǎn)生的最大響應(yīng)值即為人臉跟蹤結(jié)果；人臉特征點(diǎn)定位的步驟為：利用主動形狀模型ASM算法或形狀回歸算法進(jìn)行人臉特征點(diǎn)定位。

3.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞駕駛檢測單元進(jìn)行眨眼檢測操作、瞇眼閉眼檢測操作；眨眼檢測操作的步驟為：對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理單元的預(yù)處理操作，提取人臉跟蹤獲取的眼部區(qū)域，該眼部區(qū)域是包含眼睛的感興趣區(qū)域，對該感興趣區(qū)域作預(yù)處理，對預(yù)處理后的感興趣區(qū)域進(jìn)行平均灰度閾值二值化，并擬合出眼睛的精確位置，使用垂直投影判斷是否眨眼并計算眨眼頻率；瞇眼閉眼檢測的步驟為：進(jìn)行眨眼檢測操作，并統(tǒng)計持續(xù)眨眼的時間，若超過設(shè)定閾值則判斷為閉眼。

4.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞駕駛檢測單元還進(jìn)行打哈欠檢測操作，打哈欠檢測的步驟為：對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理單元的預(yù)處理操作，定位人臉特征點(diǎn)，獲取嘴部位置和圖像，對嘴部圖像進(jìn)行輪廓分析，計算嘴部的張開度和持續(xù)張開時間以此判斷駕駛員是否打哈欠。

5.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述盲視駕駛檢測單元進(jìn)行視線偏離檢測、扭頭低頭檢測操作；視線偏離檢測的步驟為：對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理單元的預(yù)處理操作，獲取所有眼部輪廓特征點(diǎn)位置信息以及特定的耳部特征點(diǎn)位置信息，定義視線參數(shù)為眼部輪廓特征點(diǎn)質(zhì)心到耳部特征點(diǎn)距離的比值，根據(jù)圖像中視線參數(shù)值與視線參數(shù)的初始化值判斷視線是否偏離；扭頭低頭檢測的步驟為：基于人臉檢測和人臉跟蹤，結(jié)合運(yùn)動檢測定位頭部區(qū)域，再結(jié)合視線偏離檢測獲取的視線偏移結(jié)果判斷駕駛員是否有扭頭低頭動作。

6.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述盲視駕駛檢測單元還進(jìn)行身體倒臥轉(zhuǎn)移檢測操作，身體倒臥轉(zhuǎn)移檢測的步驟為：對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理單元的預(yù)處理操作，檢測出人臉和身體區(qū)域，將人臉和身體區(qū)域作為整體進(jìn)行橢圓擬合，由橢圓長短軸、圓心位置、偏轉(zhuǎn)角信息判斷身體倒臥轉(zhuǎn)移情況。

7.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述違規(guī)駕駛檢測單元進(jìn)行方向盤脫手檢測操作，方向盤脫手檢測步驟為：對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理單元的預(yù)處理操作，通過hough橢圓檢測出方向盤位置，結(jié)合灰度信息和膚色信息準(zhǔn)確檢測方向盤上劃分的單一感興趣區(qū)域是否存在手，從而判斷全方向盤上是否存在操作手。

8.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式圖像處理的駕駛員行為檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述違規(guī)駕駛檢測單元還進(jìn)行安全帶檢測操作，安全帶檢測步驟為：對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理單元的預(yù)處理操作，對輸入功能單元的圖像進(jìn)行hough線段檢測，對檢測出的線段進(jìn)行篩選，檢測是否存在符合條件的線段從而判斷駕駛員是否系有安全帶。