一种疲劳驾驶检测系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及疲劳驾驶检测领域，特别设及一种疲劳驾驶检测系统和方法。
【背景技术】
[0002] 随着交通运输业的发展，交通事故已成为当前各国所面临的严重问题。据世界卫 生组织统计，全世界每年因交通事故导致的死亡人数达60万，直接经济损失约125亿美元， 在所有的交通事故中，因疲劳驾驶而造成的交通事故占总数的20%左右，占特大交通事故 的40% W上。正因如此，研究疲劳驾驶检测设备和消除疲劳驾驶具有重要的现实意义。现有 技术中，多采用检测车辆行驶过程中的行为表现等方式来实现疲劳驾驶检测，而少有直接 对驾驶员是否处于疲劳驾驶状态的检测。
【发明内容】
[0003] 鉴于上述问题，提出了本发明W便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上 述问题的疲劳驾驶检测系统和方法
[0004] 依据本发明的一个方面，提供了一种疲劳驾驶检测系统，包括：
[0005] 图像采集单元，用于采集驾驶员的初始面部图像视频流；
[0006] 图像处理单元，用于从驾驶员的初始面部图像视频流中抽样提取多个图像帖，并 从中分析得到驾驶员的面部特征标准参数；
[0007] 存储单元，用于存储所述面部特征标准参数；
[000引所述图像采集单元，还用于在车辆行驶过程中采集驾驶员的实时面部图像视频 流；
[0009] 所述图像处理单元，还用于W特定频率从驾驶员的实时面部图像视频流中提取图 像帖，并从中分析得到驾驶员的面部特征实时参数；
[0010] 该系统还包括:疲劳评价单元，用于根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特征 实时参数，或根据驾驶员的面部特征实时参数计算出驾驶员的疲劳评价值；
[0011] 报警单元，用于在疲劳评价值达到或超过疲劳驾驶阔值时发出报警提示。
[0012] 可选地，所述面部特征标准参数包括如下的一种或多种：驾驶员的最大上下眼险 高度h，驾驶员的初始巧眼频率V，驾驶员的初始面部长度1;
[0013] 当所述面部特征标准参数包括驾驶员的最大上下眼险高度h时，所述面部特征实 时参数包括：驾驶员的实时上下眼险高度H;所述疲劳评价单元包括眼睛开合度评价模块 和/或眼睛持续闭合时间评价模块；
[0014] 所述眼睛开合度评价模块，用于计算驾驶员的实时眼睛开合度H/hX 100%; W及 统计在采样时间T内，驾驶员眼睛开合度小于预设开合度的时间t，并计算t/TX 100%，将得 到的值记为yi;若yi小于第一预设值，则令f 1 = 0;若yi大于或等于第一预设值，则令f 1 = 1;其 中fi即为与驾驶员的眼睛开合度相应的疲劳评价单项值；
[0015] 所述眼睛持续闭合时间评价模块，用于计算驾驶员的实时眼睛开合度H/hX 100%;当实时眼睛开合度小于第二预设值时，判定驾驶员眼睛处于闭合状态；统计驾驶员 眼睛处于连续闭合状态的时间y2,若y2小于第Ξ预设值，则令f2 = 0;若y2大于或等于第Ξ预 设值，则令f2=l;其中f2即为与驾驶员的眼睛持续闭合时间相应的疲劳评价单项值；
[0016]当所述面部特征标准参数包括驾驶员的初始巧眼频率V时，所述面部特征实时参 数包括:驾驶员的实时巧眼频率y3;所述疲劳评价单元包括巧眼频率评价模块；
[0017]所述巧眼频率评价模块，用于在Y3小于2v时，令f3 = 0;在y3大于或等于2v时，令f3 =1;其中f3即为与驾驶员的巧眼频率相应的疲劳评价单项值；
[0018] 当所述面部特征实时参数包括驾驶员实时的嘴张开高度Hm和驾驶员实时的嘴宽 度W时，所述疲劳评价单元包括打哈欠时间评价模块；
[0019] 所述打哈欠时间评价模块，用于计算Hm/W的值，统计采样时间T内该值连续大于第 四预设值的时间y4,，若y4小于第五预设值，则令f4=0;若y4大于或等于第五预设值，则令f4 =1;其中f4即为与驾驶员的打哈欠时间相应的疲劳评价单项值；
[0020] 当所述面部特征标准参数包括驾驶员的初始面部长度1时，所述面部特征实时参 数包括:驾驶员的实时面部长度レ所述疲劳评价单元包括坐姿评价模块；
[0021] 所述坐姿评价模块，用于统计L连续大于1的时间y3,，若y日小于第六预设值，则令fs =0;若y3大于或等于第六预设值，则令fs=l;其中fs即为与驾驶员的坐姿相应的疲劳评价 单项值；
[0022] 当所述疲劳评价单元包括一个W上的上述评价模块时，该单元还包括:加权求和 模块，用于对各疲劳评价单项值进行加权求和。
[0023] 可选地，该系统进一步包括：
[0024] 速度检测单元，用于采集当前的行驶速度；当采集到的行驶速度小于第屯预设值 时，使所述图像采集单元不执行在车辆行驶过程中采集驾驶员的实时面部图像视频流的步 骤，使所述图像处理单元不执行W特定频率从驾驶员的实时面部图像视频流中提取图像 帖，并从中分析得到驾驶员的面部特征实时参数的步骤，还使所述疲劳评价单元和所述报 警单元处于休眠状态。
[0025] 可选地，所述图像处理单元，进一步用于在从驾驶员的初始面部图像视频流和实 时面部图像视频流中提取图像帖后，先对所述图像帖进行中值滤波和二值化的处理。
[0026] 可选地，所述图像处理单元进一步用于确定驾驶员的眼睛和嘴在图像帖中的位 置，根据确定的位置分析得到驾驶员的面部特征标准参数和面部特征实时参数。
[0027] 依据本发明的另一方面，提供了一种疲劳驾驶检测方法，包括：
[0028] 采集驾驶员的初始面部图像视频流;从驾驶员的初始面部图像视频流中抽样提取 多个图像帖，并从中分析得到驾驶员的面部特征标准参数;存储所述面部特征标准参数；
[0029] 在车辆行驶过程中，采集驾驶员的实时面部图像视频流；W特定频率从驾驶员的 实时面部图像视频流中提取图像帖，并从中分析得到驾驶员的面部特征实时参数；
[0030] 根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特征实时参数，或根据驾驶员的面部特征 实时参数计算出驾驶员的疲劳评价值；
[0031] 在疲劳评价值达到或超过疲劳驾驶阔值时发出报警提示。
[0032] 可选地，所述面部特征标准参数包括如下的一种或多种：驾驶员的最大上下眼险 高度h，驾驶员的初始巧眼频率V，驾驶员的初始面部长度1;
[0033] 当所述面部特征标准参数包括驾驶员的最大上下眼险高度h时，所述面部特征实 时参数包括:驾驶员的实时上下眼险高度H;所述根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特 征实时参数计算出与驾驶员的疲劳评价值包括：
[0034] 计算驾驶员的实时眼睛开合度H/hX 100%; W及统计在采样时间T内，驾驶员眼睛 开合度小于预设开合度的时间t，并计算t/TX 100%，将得到的值记为yi;若yi小于第一预设 值，则令fi = 〇;若yi大于或等于第一预设值，则令fi = l;其中fi即为与驾驶员的眼睛开合度 相应的疲劳评价单项值；
[0035] 和/或，
[0036] 计算驾驶员的实时眼睛开合度H/hX 100%;当实时眼睛开合度小于第二预设值 时，判定驾驶员眼睛处于闭合状态;统计驾驶员眼睛处于连续闭合状态的时间y2,若y2小于 第Ξ预设值，则令f2 = 0;若y2大于或等于第Ξ预设值，则令f2 = l;其中f2即为与驾驶员的眼 睛持续闭合时间相应的疲劳评价单项值；
[0037] 当所述面部特征标准参数包括驾驶员的初始巧眼频率V时，所述面部特征实时参 数包括：驾驶员的实时巧眼频率y3;所述根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特征实时 参数计算出与驾驶员的疲劳评价值包括；
[003引在Y3小于2v时，令f3 = 0;在Y3大于或等于2v时，令f3=l ;其中f3即为与驾驶员的巧 眼频率相应的疲劳评价单项值；
[0039] 当所述面部特征实时参数包括驾驶员实时的嘴张开高度Hm和驾驶员实时的嘴宽 度W时，所述根据驾驶员的面部特征实时参数计算出与驾驶员的疲劳评价值包括；
[0040] 计算Hm/W的值，统计采样时间T内该值连续大于第四预设值的时间y4,，若y4小于第 五预设值，则令f4=0;若y4大于或等于第五预设值，则令f4=l;其中f4即为与驾驶员的打哈 欠时间相应的疲劳评价单项值；
[0041] 当所述面部特征标准参数包括驾驶员的初始面部长度1时，所述面部特征实时参 数包括:驾驶员的实时面部长度レ所述根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特征实时参 数计算出与驾驶员的疲劳评价值包括；
[0042] 统计L连续大于1的时间y3,，若ys小于第六预设值，则令fs = 0;若y3大于或等于第六 预设值，则令fs=l;其中fs即为与驾驶员的坐姿相应的疲劳评价单项值；
[0043] 当得到多个疲劳评价单项值时，进一步对各疲劳评价单项值进行加权求和。
[0044] 可选地，该方法进一步包括：
[0045] 采集当前的行驶速度；当采集到的行驶速度小于第屯预设值时，