[發(fā)明專利]一種用于疲勞駕駛判斷的人眼狀態(tài)識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811637535.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109740512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭強(qiáng);季磊;徐英明;邵潘紅;周潔;蔣曉彤;方一帆;劉慶淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東財(cái)經(jīng)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京華際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

1.一種用于疲勞駕駛判斷的人眼狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于，通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：

a).人眼圖像采集，通過(guò)圖像采集裝置，采集駕駛員在睜眼狀態(tài)下的n1張圖像，在閉眼狀態(tài)下的n2張圖像，并在所采集的圖像中識(shí)別出人眼區(qū)域，以作為人眼圖像，設(shè)獲取的人眼圖像的寬度和高度分別為w像素、h像素；

b).圖像預(yù)處理，將步驟a)獲取的n1張睜眼圖像、n2張閉眼圖像轉(zhuǎn)化為灰度值圖像；

c).圖像二值化，將步驟b)中獲取的灰度值格式的所有人眼圖像，均轉(zhuǎn)化為二值圖像；

d).建立投影直方圖，將人眼圖像在每列中數(shù)值為1的像素?cái)?shù)量向橫坐標(biāo)軸上的投影，形成以圖像寬度為橫坐標(biāo)、黑色像素?cái)?shù)量為縱坐標(biāo)的n1個(gè)睜眼直方圖，然后對(duì)n1個(gè)睜眼直方圖對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)上的黑色像素?cái)?shù)量求平均值并作為新的縱坐標(biāo)值，形成睜眼二值投影直方圖；

采用相同的方法獲取閉眼二值投影直方圖；設(shè)閉眼二值投影直方圖的函數(shù)表達(dá)式為f₁(x)，睜眼二值投影直方圖的函數(shù)表達(dá)式為f₂(x)，其中x＝0,1,2，…w；

e).求差分絕對(duì)值的和，設(shè)g₁(x)＝f₁(x+1)-f₁(x)、g₂(x)＝f₂(x+1)-f₂(x)，通過(guò)公式(1)求取閉眼二值投影直方圖的差分絕對(duì)值的和S₁：

通過(guò)公式(2)求取睜眼二值投影直方圖的差分絕對(duì)值的和S₂：

f).劃分人眼狀態(tài)區(qū)域，人眼二值投影直方圖的差分絕對(duì)值的和的閉眼取值范圍為半睜眼取值范圍為睜眼取值范圍為其中k＞2，S₂＞S₁；

g).人眼狀態(tài)識(shí)別，后續(xù)過(guò)程中，對(duì)于采集的人眼圖像，首先按照與步驟b)至e)相同的方法，依次對(duì)人眼圖像進(jìn)行預(yù)處理、二值化、建立投影直方圖、獲取投影直方圖的函數(shù)表達(dá)式，最后求取待識(shí)別人眼圖像的二值投影直方圖的差分絕對(duì)值的和S′；然后判斷S′落入步驟f)中的那個(gè)區(qū)間，所落入?yún)^(qū)間對(duì)應(yīng)的狀態(tài)記為當(dāng)前人眼狀態(tài)；

如果判斷出人眼狀態(tài)為閉眼或半睜眼狀態(tài)，表明駕駛員當(dāng)前處于疲勞駕駛狀態(tài)；如果人眼狀態(tài)為睜眼狀態(tài)，表明駕駛員狀態(tài)正常。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疲勞駕駛判斷的人眼狀態(tài)識(shí)別方法，其特征在于：步驟c)所述的圖像二值化采用Otsu最大類間方差法，將人眼圖像分成前景與背景構(gòu)成的二值圖像，眼睛周圍輪廓以及虹膜部分被劃分為前景，對(duì)應(yīng)區(qū)域的像素值為1，剩余區(qū)域被劃分為背景，對(duì)應(yīng)區(qū)域的像素值為0。