[發明專利]一種駕駛員疲勞檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011481838.9
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112494045A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 王玉冰
• 申請（專利權）人: 南通路遠科技信息有限公司
• 主分類號: A61B5/18
• 分類號: A61B5/18;A61B5/00;G06K9/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 蔣路帆

1.一種駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

實時獲取駕駛員的面部信息；

對獲取的面部信息進行分析，并進行疲勞分類；

根據疲勞分類對駕駛員進行提醒。

2.根據權利要求1所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，所述駕駛員的面部信息包括眼睛狀態和嘴巴狀態，采用紅外光源采集圖像，采取將奇偶兩幀圖像進行差分的方法精確地檢測眼睛狀態，利用Kalman濾波器和Mean-shift算法采取采用連續檢測、短時跟蹤策略，對眼睛位置進行跟蹤、預測，分析眼睛的信息來計算眼睛特征以及嘴巴狀態所能表現的臉部表情特征。

3.根據權利要求2所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，還包括通過對眼睛位置進行跟蹤、預測，分析眼睛的信息來計算眼睛特征以及嘴巴狀態所能表現的臉部表情特征，通過對這些特征設定淺度疲勞、中度疲勞以及過度疲勞判據并給出不同級別的報警，實現疲勞檢測。

4.根據權利要求3所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，還包括判斷駕駛員眼睛的開閉來判斷駕駛員是否疲勞，判斷眼睛和嘴巴的特征值以及位置值是否達到設定數值，若達到設定數值，則控制報警設備發生報警，提醒駕駛員注意休息和行駛安全。

5.根據權利要求4所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，所述紅外光源由兩組內外環紅外二極管組成，平均分布在同平面同軸心的一個圓環上，兩者之間自由切換，使攝像機的視野受限范圍減小，實現紅外檢測對眼睛的檢測。

6.根據權利要求5所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，還包括對眼睛的定位分析算法，具體包括以下步驟：

眼睛的檢測，紅外光照射人臉后，利用CCD攝像頭采集人臉視頻圖像，采集到兩個波長的反射圖像差分計算，即可檢測到眼睛；

由于噪聲的影響，差分得到的圖像需要進行預處理，進行直方圖均值化處理，對圖像中像素個數多的灰度級進行展寬，對像素個數少的灰度級進行縮減；

把原始圖像的直方圖變換成均勻分布的形式，然后轉化為二值圖像。

7.根據權利要求6所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，還包括對眼睛的追蹤算法，具體包括以下步驟：

眼睛的追蹤，將Mean-Shift算法和Kalman濾波器兩者結合起來，

若Kalman濾波器檢測到人眼時，直接采用其檢測到的結果，同時記錄下當前圖像和人眼位置；

若檢測不到，就用最后一次記錄的圖像和人眼位置對Mean-Shift算法進行初始化，并使用Mean-Shift算法對當前圖像上匹配搜索人眼區域，若后續圖像中Kalman濾波器仍然檢測不到，則一直進行Mean-Shift算法追蹤。

8.根據權利要求7所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，所述分析眼睛的信息包括分析眼皮運動參數，實時提取到駕駛員眼瞼的特征信息，利用眼睛閉合平均時間PERCLOS算法和眼睛平均閉合速度算法計算駕駛員的疲勞值，PERCLOS指在一定的時間內眼睛閉合時所占的時間比例。

9.根據權利要求8所述的駕駛員疲勞檢測方法，其特征在于，所述根據疲勞分類對駕駛員進行提醒包括冷氣報警和無毒刺激性氣體報警，若判定出駕駛員處于疲勞狀態時，則啟動聲音報警，若連續聲音報警超過一定的預設時間未斷開，則對冷氣報警及無毒刺激性氣體報警下發指令，噴射冷氣及無毒刺激性氣體提醒駕駛員，使其清醒。

10.一種駕駛員疲勞檢測裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于實時獲取駕駛員的面部信息；

分析模塊，用于對獲取的面部信息進行分析，并進行疲勞分類；用于通過對眼睛位置進行跟蹤、預測，分析眼睛的信息來計算眼睛特征以及嘴巴狀態所能表現的臉部表情特征，通過對這些特征設定淺度疲勞、中度疲勞以及過度疲勞判據并給出不同級別的報警，實現疲勞檢測；用于判斷駕駛員眼睛的開閉來判斷駕駛員是否疲勞，判斷眼睛和嘴巴的特征值以及位置值是否達到設定數值，若達到設定數值，則控制報警設備發生報警，提醒駕駛員注意休息和行駛安全；

提醒模塊，用于根據疲勞分類對駕駛員進行提醒。