一种驾驶员困意检测方法、装置、设备及介质与流程

本发明一般涉及困意测试，具体涉及一种驾驶员困意检测方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、驾驶疲劳困倦和司机疏忽是致命道路交通事故的主要原因。为了防范疲劳对驾驶的影响，驾驶员监控系统（driver monitoring system，dms）开始普及发现驾驶员的疲劳和嗜睡情况并提醒驾驶员，从而可能会减少事故的数量。例如，ramzan等人对当前的驾驶睡意检测技术进行了全面分析，并根据利用率对其进行了分类，包括基于心电图（electrocardiogram，ecg）、脑电图（electroencephalogram，eeg）生理标识、基于车辆行为和基于行为参数的技术。sikander等人提出了一项关于检测驾驶员困倦和疲劳的综述研究。otmani等人通过应用深度学习技术来评估疲劳和嗜睡程度。

2、但是，当前的研究主要通过使用不同的测量技术来检测驾驶员的困意、分心以及认知状态，得到的检测结果过于理想化，与实际困意状态可能存在差距，并且缺乏证据证明其测量和生理特征的有用性和可靠性，尤其是在量化驾驶员认知能力较差时人类驾驶状态的研究相对较少。因此，我们提出一种驾驶员困意检测方法、装置、设备及介质用以解决上述问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种提高检测准确性，鲁棒性好的驾驶员困意检测方法、装置、设备及介质。

2、第一方面，本发明提供一种驾驶员困意检测方法，包括以下步骤：

3、获取感兴趣区域和驾驶员的眼动数据；所述眼动数据至少包括：若干注视点以及各注视点对应的注视次数和注视持续时间；所述感兴趣区域包括多个子区域；

4、查找各所述注视点在所述感兴趣区域中所对应的子区域；

5、获取各所述注视点对应的所述注视次数和所述注视持续时间在相应的子区域中的概率分布；

6、根据所述概率分布，计算熵指标；所述熵指标至少包括：固定交叉熵、眼动统计熵以及眼动转移熵；

7、调用困意数据库，并在所述困意数据库中查找与所述熵指标对应的数据所对应的困意等级；所述困意数据库至少包括：固定交叉熵、眼动统计熵、眼动转移熵以及对应的困意等级。

8、根据本发明提供的技术方案，根据以下步骤建立困意数据库：

9、获取测试信息集合；所述测试信息集合至少包括：测试数据和对应的固定交叉熵、眼动统计熵、眼动转移熵；

10、根据所述测试数据模拟驾驶，并采集每次模拟驾驶后驾驶员输入的困意等级；

11、根据所述固定交叉熵、所述眼动统计熵、所述眼动转移熵和对应的困意等级建立困意数据库。

12、根据本发明提供的技术方案，根据所述固定交叉熵、所述眼动统计熵、所述眼动转移熵和对应的困意等级建立困意数据库之后，还包括以下步骤：

13、根据所述困意数据库中的固定交叉熵、眼动统计熵、眼动转移熵以及对应的困意等级，计算相关指数，得到指数集合；

14、当所述指数集合中大于预设阈值的相关指数的数量和总的相关指数的比值大于预设比值时，则判定固定交叉熵、眼动统计熵、眼动转移熵和对应的困意等级具备显著相关性。

15、根据本发明提供的技术方案，查找各所述注视点在所述感兴趣区域中所对应的子区域，具体包括以下步骤：

16、获取感兴趣区域的二维坐标系；

17、在所述二维坐标系中，识别每个所述子区域的区域范围；

18、获取所述注视点的坐标位置，并在所述二维坐标系中查找坐标位置所在的区域范围，得到所述注视点所对应的子区域。

19、根据本发明提供的技术方案，根据以下步骤建立感兴趣区域的二维坐标系：

20、以感兴趣区域的任意一个顶点为原点，以过该原点且与所述感兴趣区域相邻两个边长度方向平行设置的两条延长线分别作为x轴、y轴，构建二维坐标系。

21、根据本发明提供的技术方案，根据以下公式计算固定交叉熵：

22、；

23、其中，为固定交叉熵，为第i个注视点，为第i个注视点的注视次数在相应的子区域中的概率分布，为第i个注视点的注视持续时间在相应的子区域中的概率分布；

24、根据以下公式计算眼动统计熵：

25、；

26、其中，为注视持续时间对应的眼动统计熵，为注视次数对应的眼动统计熵；

27、根据以下公式计算眼动转移熵：

28、；

29、其中，为眼动转移熵，为第i-1个注视点。

30、第二方面，本发明提供一种驾驶员困意检测装置，能够实现上述的一种驾驶员困意检测方法，所述装置包括：

31、数据采集模块，配置用于获取感兴趣区域和驾驶员的眼动数据；所述眼动数据至少包括：若干注视点以及各注视点对应的注视次数和注视持续时间；所述感兴趣区域包括多个子区域；

32、数据处理模块，配置用于查找各所述注视点在所述感兴趣区域中所对应的子区域；

33、数据处理模块，还配置用于获取各所述注视点对应的所述注视次数和所述注视持续时间在相应的子区域中的概率分布；

34、数据处理模块，还配置用于根据所述概率分布，计算熵指标；所述熵指标至少包括：固定交叉熵、眼动统计熵以及眼动转移熵；

35、数据处理模块，还配置用于调用困意数据库，并在所述困意数据库中查找与所述熵指标对应的数据所对应的困意等级；所述困意数据库至少包括：固定交叉熵、眼动统计熵、眼动转移熵以及对应的困意等级。

36、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的一种驾驶员困意检测方法的步骤。

37、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种驾驶员困意检测方法的步骤。

38、综上可知，本发明公开一种驾驶员困意检测方法的具体流程。本发明通过获取感兴趣区域和驾驶员的眼动数据，查找各注视点在感兴趣区域中所对应的子区域；获取各注视点对应的注视次数和注视持续时间在相应的子区域中的概率分布；根据概率分布，计算熵指标；调用困意数据库，并在困意数据库中查找与熵指标对应的数据所对应的困意等级。

39、本发明通过将感兴趣区域划分为多个子区域，并在相应的子区域中获取各注视点对应的注视次数和注视持续时间的概率分布，根据概率分布，计算熵指标，并在困意数据库查找相应的困意等级，根据该困意等级，获知驾驶者的困意状态，以便为车辆安全驾驶提供指导作用；并且，通过熵指标得到的困意等级更加准确。

技术特征：

1.一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，根据以下步骤建立困意数据库：

3.根据权利要求2所述的一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，根据所述固定交叉熵、所述眼动统计熵、所述眼动转移熵和对应的困意等级建立困意数据库之后，还包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，查找各所述注视点在所述感兴趣区域中所对应的子区域，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，根据以下步骤建立感兴趣区域的二维坐标系：

6.根据权利要求1所述的一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，根据以下公式计算固定交叉熵：

7.一种驾驶员困意检测装置，能够实现权利要求1至6任一项所述的一种驾驶员困意检测方法，其特征在于，所述装置包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的一种驾驶员困意检测方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的一种驾驶员困意检测方法的步骤。

技术总结
本发明公开一种驾驶员困意检测方法、装置、设备及介质，涉及困意测试技术领域。该方法包括以下步骤：获取感兴趣区域和驾驶员的眼动数据；眼动数据至少包括：若干注视点以及各注视点对应的注视次数和注视持续时间；感兴趣区域包括多个子区域；查找各注视点在感兴趣区域中所对应的子区域；获取各注视点对应的注视次数和注视持续时间在相应的子区域中的概率分布；根据概率分布，计算熵指标；熵指标至少包括：固定交叉熵、眼动统计熵以及眼动转移熵；调用困意数据库，并在困意数据库中查找与熵指标一致的数据所对应的困意等级；困意数据库至少包括：固定交叉熵、眼动统计熵、眼动转移熵以及对应的困意等级；保证最终检测结果的准确性。

技术研发人员：甄凯,王丹妮,张帅,邹博维,郭魁元
受保护的技术使用者：中汽研汽车检验中心（天津）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21