[發明專利]一種列車在途狀態智能聯動檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202110237967.1
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113076801A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 江躍龍;黃震;王榕城;梁淑媚
• 申請（專利權）人: 廣州鐵路職業技術學院(廣州鐵路機械學校)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01D21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

1.一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，包括：

圖像采集裝置，用于實時采集列車駕駛室內司機的臉部圖像；

服務器，用于獲取圖像采集裝置采集司機的臉部圖像，對臉部圖像進行人臉檢測確定人臉區域，并根據確定的人臉區域進一步確認人眼區域，根據確定的人眼區域判斷司機的眼部狀態，從而確定司機當前的狀態，并通過語音裝置向司機發出語音提醒；獲取環境監測裝置實時采集的環境數據，根據環境數據產生相應的設備控制信號至相應的設備，以對駕駛室內的環境實現智能控制；

環境檢測裝置，用于實時采集列車駕駛室內的環境數據，并傳送至服務器；

語音裝置，用于接收所述服務器的告警提醒信息，并將接收到的告警提醒信息通過語音播放設備進行語音播放，以對司機進行提醒；

數據傳輸裝置，用于圖像采集裝置、環境檢測裝置、語音裝置與服務器之間的無線通信。

2.如權利要求1所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于：所述圖像采集裝置、環境檢測裝置、語音裝置、數據傳輸裝置為設置于列車駕駛室內的前端設備。

3.如權利要求2所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于，服務器進一步包括：

圖像預處理單元，用于對采集的圖像進行濾波降噪處理和光照補償處理；

人臉粗定位單元，用于利用高斯膚色模型對預處理后的圖像中的人臉區域進行預分割，得到膚色區域與非膚色區域分離的人臉候選圖像；

人臉檢測單元，用于對人臉候選圖像利用AdaBoost算法進行人臉精準檢測，采用積分圖法快速得到圖像的矩形特征，并通過Adaboost算法訓練分類器，通過提取的一個小的特征訓練成為弱分類器，通過將弱分類器組合形成層疊的強分類器，對人臉候選圖像做出判決，篩選出人臉和非人臉，確定人臉區域；

人眼區域定位單元，用于根據確定的人臉區域，運用先驗知識初步確定人眼位置，然后利用模板匹配法準確定位人眼區域；

注意力判斷單元，用于根據定位的人眼區域識別司機眼睛的睜閉狀態，并結合連續幀中的司機眼睛狀態來判斷司機的注意力集中程度。

告警提醒單元，用于根據所述注意力判斷單元的判斷結果產生告警提醒信息至語音裝置，以通過語音裝置產生告警語音提醒司機；

環境數據處理單元，用于對獲取的環境數據，根據環境數據產生相應的設備控制信號，以對駕駛室內的環境實現智能控制。

4.如權利要求3所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于：所述圖像預處理單元利用非線性的中值濾波法去除所采集圖像中的噪聲，并利用直方圖均衡化處理對所采集的圖像進行光照補償。

5.如權利要求4所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于，所述人臉粗定位單元具體用于：

將預處理后的圖像從RGB顏色空間轉換到HSV顏色空間；

根據HSV顏色空間中H分量的閾值獲取圖像中的膚色區域；

通過單高斯膚色模型將所述HSV顏色空間的圖像轉換為膚色似然圖像，對膚色似然圖像進行二值分割。

獲取二值分割后的膚色似然圖像和所述圖像的膚色區域的共同部分，排除非膚色區域，得到膚色區域和非膚色區域分離的人臉候選圖像。

6.如權利要求5所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于：所述人眼區域定位單元在人臉區域運用先驗知識縮小眼睛的理論位置范圍，將左右眼睛的位置估計出來，然后進行模板匹配，通過計算人眼平均模板和待檢測圖像之間的相關系數，通過相關程度來確定候選區域是否為人眼區域，當相關系數大于預先設定好的閾值時判斷該區域為人眼區域，否則則不是人眼位置。

7.如權利要求6所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于：所述注意力判斷單元還將確定的司機狀態發送至監控中心，以于監控中心輸出顯示司機當前狀態。

8.如權利要求3所述的一種列車在途狀態智能聯動檢測系統，其特征在于：所述環境數據處理單元還將獲取的環境數據發送至監控中心，以于監控中心實時輸出列車當前環境數據。