[發(fā)明專利]基于Kinect的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710547243.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107194381A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王君龍;黃俊;譚欽紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Kinect的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善，刺激我國(guó)機(jī)動(dòng)車數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)。交通安全問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)亟待解決的一大難題。據(jù)調(diào)查研究表明:交通事故的起因85％是由駕駛員自身造成的。因此，為降低交通事故，保障駕駛安全，智能化監(jiān)測(cè)車輛行駛過(guò)程中駕駛員的狀態(tài)，實(shí)時(shí)的對(duì)駕駛員駕駛過(guò)程中因疲勞駕駛、注意力不集中等駕駛狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警是很有必要的。

目前，針對(duì)駕駛員狀態(tài)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一類，基于駕駛員生理信號(hào)的檢測(cè)方法，主要是采用腦電信號(hào)檢測(cè)和心電信號(hào)檢測(cè)獲取駕駛員的狀態(tài)，其不足之處在于駕駛員需要佩戴各種儀器，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)對(duì)駕駛員操作造成干擾難以得到推廣。

第二類，基于駕駛員疲勞狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，其不足之處在于監(jiān)測(cè)方式單一，這種單一檢測(cè)很難體現(xiàn)出駕駛員駕駛狀態(tài)的復(fù)雜性，缺乏多種特征信息的融合處理，監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性不高。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不足，利用微軟Kinect的人臉識(shí)別技術(shù)提出了基于Kinect的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)駕駛員駕駛過(guò)程中的面部表情識(shí)別，眼部狀態(tài)，嘴部狀態(tài)，頭部姿態(tài)等狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)，然后采用模糊評(píng)價(jià)和D-S證據(jù)理論對(duì)多種駕駛員狀態(tài)特征進(jìn)行信息的融合，進(jìn)一步對(duì)駕駛員的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，提高駕駛員狀態(tài)的識(shí)別準(zhǔn)確度，并進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警，從而達(dá)到預(yù)防交通事故的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種基于Kinect的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：面部特征信息采集模塊、信息處理模塊、多特征信息融合模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模塊。所述的面部特征信采集模塊的輸出端與信息處理模塊的輸入端進(jìn)行通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，多特征信息融合模塊的輸出端與報(bào)警模塊的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)線連接。面部特征采集模塊用于獲取駕駛員面部特征、眼部狀態(tài)、嘴部狀態(tài)、頭部狀態(tài)信息；信息處理模塊用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取表情、疲勞的參數(shù)；多特征信息處理模塊用于對(duì)表情、疲勞參數(shù)進(jìn)行模糊處理，對(duì)駕駛員狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，如監(jiān)測(cè)到狀態(tài)不好則向報(bào)警模塊發(fā)送相應(yīng)的狀態(tài)異常信號(hào)；報(bào)警模塊用于在接收到異常信號(hào)后進(jìn)行報(bào)警；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于對(duì)駕駛員的狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述創(chuàng)新的方案是：利用Kinect提供的紅外圖像及人臉識(shí)別模塊獲取駕駛員面部特征點(diǎn)信息，對(duì)駕駛員面部表情、嘴部、眼部、頭部等特征進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)Kinect獲取的紅外圖像數(shù)據(jù)的預(yù)處理，并通過(guò)融合各種特征信息，綜合判斷駕駛員的狀態(tài)，提高白天尤其是夜晚的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確率。面部表情包括高興、驚訝、恐懼、悲傷、憤怒、厭惡。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案采用Kinect傳感器對(duì)駕駛員進(jìn)行檢測(cè)，免去了駕駛員佩戴各種儀器帶來(lái)的不便，只需將Kinect傳感器置于駕駛員的前方就能很便捷對(duì)駕駛員進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且Kinect提供的人臉識(shí)別模塊對(duì)人臉定位效率很高。本發(fā)明提出的技術(shù)方案采用的Kinect傳感器帶有彩色攝像頭和紅外攝像頭，可以用于白天與夜間的監(jiān)測(cè)，有效的解決了夜間監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。Kinect傳感器提供的人臉識(shí)別SDK可以用于駕駛員的面部表情識(shí)別(高興、驚訝、恐懼、悲傷、憤怒、厭惡)，結(jié)合疲勞狀態(tài)(眼部、嘴部、頭部)可以綜合監(jiān)測(cè)行車過(guò)程中駕駛員不專心、疲勞駕駛等問(wèn)題。本發(fā)明提出的技術(shù)方案采用D-S多特征信息融合技術(shù)通過(guò)對(duì)駕駛員不專心、疲勞等多種特征進(jìn)行信息融合，提高了駕駛員異常狀態(tài)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是人臉的3D面部特征信息圖

圖2是發(fā)明基于Kinect的駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體工作流程圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明用于提供一種基于Kinect的駕駛員狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更佳清楚、明確，下面現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解此處所描述的具體實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本實(shí)例公開(kāi)了一種基于Kinect的駕駛員狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1、當(dāng)光線強(qiáng)時(shí)，Kinect傳感器啟動(dòng)彩色攝像機(jī)，獲取其周圍環(huán)境的彩色圖像。同時(shí)快速地進(jìn)行骨骼監(jiān)測(cè)，高效地對(duì)人臉進(jìn)行定位，獲取駕駛員臉部輪廓數(shù)據(jù)、嘴部張合狀態(tài)數(shù)據(jù)、頭部姿態(tài)角度數(shù)據(jù)、眼部睜閉眼狀態(tài)數(shù)據(jù)。當(dāng)光線弱時(shí)，Kinect傳感器啟動(dòng)紅外攝像機(jī)，對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。