一种基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统的制作方法

本发明涉及车辆行车保护技术领域，具体为一种基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统。

背景技术：

公交车行驶过程中，乘客与驾驶员的争吵带来的行车安全隐患，在当下已成为社会热点问题，目前大多数保护方式是从物理上增加隔离门或者安排专用保护人员，但都不能够完全减小行车安全问题，尤其是驾驶司机出现偶发病或者疲劳驾驶，同样会带来很大的行车安全风险，因此解决行车安全问题需要从根源上出发。

目前的公交车行驶保护措施不够全面，不能实现通过对公交车进行物理保护和智能监控制动保护，无法达到根据驾驶员的行为姿态、驾驶员的语音和驾驶员的体征情况进行智能综合判断，来对公交车进行智能制动和声光警示的目的，不能实现高效保证公交车行车安全，从而给乘客的生命安全造成威胁。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统，解决了现有的公交车行驶保护措施不够全面，不能实现通过对公交车进行物理保护和智能监控制动保护，无法达到根据驾驶员的行为姿态、驾驶员的语音和驾驶员的体征情况进行智能综合判断，来对公交车进行智能制动和声光警示的目的，不能实现高效保证公交车行车安全，从而给乘客生命安全造成威胁的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统，包括车体，所述车体内壁的一侧分别固定连接有操作台、公交车制动单元和中央处理模块，所述车体内壁顶部的两侧均固定连接有图像采集单元，且操作台的顶部分别固定连接有语音采集单元和声光警示单元，所述操作台的顶部且位于语音采集单元的一侧通过连接软线连接有驾驶员体征检测单元，所述中央处理模块的输出端分别与图像采集单元、语音采集单元、公交车制动单元和声光警示单元的输入端连接，且中央处理模块与驾驶员体征检测单元实现双向连接。

优选的，所述图像采集单元的输出端与特征向量提取单元的输入端连接，且特征向量提取单元与相识度计算单元实现双向连接，所述中央处理模块分别与特征向量提取单元和相识度计算单元实现双向连接。

优选的，所述特征向量提取单元是由n个特征提取模块组成，且相识度计算单元是由n个计算模块组成，n个所述特征提取模块与n个计算模块实现双向连接。

优选的，所述相识度计算单元分别与图像特征点信息库和识别结果分析处理系统实现双向连接，且图像特征点信息库和识别结果分析处理系统均与中央处理模块实现双向连接。

优选的，所述识别结果分析处理系统包括相识度融合处理模块、对比相识度值生成模块、识别结果统计模块、识别率计算模块和识别结果确认模块，所述相识度融合处理模块的输出端与对比相识度值生成模块的输入端连接，且对比相识度值生成模块的输出端与识别结果统计模块的输入端连接，所述识别结果统计模块的输出端与识别率计算模块的输入端连接，且识别率计算模块的输出端与识别结果确认模块的输入端连接。

优选的，所述语音采集单元的输出端与语音识别系统的输入端连接，且语音识别系统与语音信息对比库实现双向连接，所述语音采集单元、语音识别系统和语音信息对比库均与中央处理模块实现双向连接。

优选的，所述语音识别系统包括语音接收模块、a/d转换模块、语音识别模块和识别结果发送模块，所述语音接收模块的输出端与a/d转换模块的输入端连接，且a/d转换模块的输出端与语音识别模块的输入端连接，所述语音识别模块的输出端与识别结果发送模块的输入端连接。

优选的，所述中央处理模块与信息综合决策模块实现双向连接，且驾驶员特征检测单元包括心率检测模块、血压检测模块和呼吸频率检测模块。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统，通过在车体内壁顶部的两侧均固定连接有图像采集单元，且操作台的顶部分别固定连接有语音采集单元和声光警示单元，再分别通过驾驶员体征检测单元、公交车制动单元、声光警示单元、特征向量提取单元、相识度计算单元、图像特征点信息库、识别结果分析处理系统、相识度融合处理模块、对比相识度值生成模块、识别结果统计模块、识别率计算模块、识别结果确认模块、语音识别系统、语音信息对比库、语音接收模块、a/d转换模块、语音识别模块、识别结果发送模块、信息综合决策模块、心率检测模块、血压检测模块和呼吸频率检测模块的配合设置，可实现通过设置摄像采集单元对驾驶员的各个姿态的特征进行智能识别，通过在操作台上安装语音采集单元对驾驶员发出的语音进行实时采集和智能识别，同时通过驾驶员体征采集单元对驾驶员身体特征进行实时采集，最后将三种采集和识别信息进行综合分析判断，从而实现了全面对公交车的行驶安全进行保护，很好的实现了通过对公交车进行物理保护和智能监控制动保护，达到了根据驾驶员的行为姿态、驾驶员的语音和驾驶员的体征情况进行智能综合判断，来对公交车进行智能制动和声光警示的目的，实现了高效保证公交车行车安全，从而保障了乘客的生命安全。

(2)、该基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统，通过在特征向量提取单元是由n个特征提取模块组成，且相识度计算单元是由n个计算模块组成，n个特征提取模块与n个计算模块()实现双向连接，可实现对采集的图像中驾驶员的多种违规行为姿态进行采集和识别，从而保证了整个智能图像识别系统的全面性。

(3)、该基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统，通过在操作台的顶部且位于语音采集单元的一侧通过连接软线连接有驾驶员体征检测单元，可实现将驾驶员的体征检测单元设计成检测手环样式，并实现通过软线的形式将佩戴在驾驶员手腕上的检测手环与智能系统进行连接，从而不会影响驾驶员的正常驾驶操作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明系统的结构原理框图；

图3为本发明识别结果分析处理系统的结构原理框图；

图4为本发明语音识别系统的结构原理框图；

图5为本发明驾驶员体征检测单元的结构原理框图。

图中，1车体、2操作台、3公交车制动单元、4中央处理模块、5图像采集单元、6语音采集单元、7声光警示单元、8驾驶员体征检测单元、81心率检测模块、82血压检测模块、83呼吸频率检测模块、9特征向量提取单元、10相识度计算单元、11特征提取模块、12计算模块、13图像特征点信息库、14识别结果分析处理系统、141相识度融合处理模块、142对比相识度值生成模块、143识别结果统计模块、144识别率计算模块、145识别结果确认模块、15语音识别系统、141语音接收模块、152a/d转换模块、153语音识别模块、154识别结果发送模块、16语音信息对比库、17信息综合决策模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于图像识别和语音传控的公交车行车保护系统，包括车体1，车体1内壁的一侧分别固定连接有操作台2、公交车制动单元3和中央处理模块4，车体1内壁顶部的两侧均固定连接有图像采集单元5，图像采集单元5为摄像机，且图像采集单元5的数量至少为两个，安装在能完全拍摄到驾驶员的位置即可，图像采集单元5的输出端与特征向量提取单元9的输入端连接，且特征向量提取单元9与相识度计算单元10实现双向连接，中央处理模块4分别与特征向量提取单元9和相识度计算单元10实现双向连接，特征向量提取单元9是由n个特征提取模块11组成，且相识度计算单元10是由n个计算模块12组成，n个特征提取模块11与n个计算模块12实现双向连接，图像采集单元5可实现对车体1内驾驶员的图片进行采集，并将采集的图像信息传送至特征向量提取单元9内，然后特征向量提取单元9内的n个特征提取模块11可对图像采集单元5采集的图像中的各个特征向量进行提取，并将提取出的特征向量传送至相识度计算单元10内，此时中央处理模块4可控制相识度计算单元10进行特征相识度计算工作，之后相识度计算单元10内的n个计算模块12可根据提取的每种特征识别算法与图像特征点信息库13内录入的特征数据进行识别计算，分别计算得到每种特征识别算法的对比相似度值，且操作台2的顶部分别固定连接有语音采集单元6和声光警示单元7，语音采集单元6为麦克风，可实现将驾驶员的音频信息数据录入到系统内，语音采集单元6的输出端与语音识别系统15的输入端连接，且语音识别系统15与语音信息对比库16实现双向连接，语音识别系统15包括语音接收模块151、a/d转换模块152、语音识别模块153和识别结果发送模块154，语音接收模块151的输出端与a/d转换模块152的输入端连接，且a/d转换模块152的输出端与语音识别模块153的输入端连接，语音识别模块153的输出端与识别结果发送模块154的输入端连接，语音采集单元6可对驾驶员的音频信息进行采集，并将采集的数据信息传送至语音识别系统15内，语音识别系统15内的语音接收模块151接收到语音信息后，可通过a/d转换模块152将语音信息转换成数字信息，然后通过语音识别模块153向语音信息对比库16内进行提取对比，识别成功后可通过识别结果发送模块154发送至中央处理模块4内，语音采集单元6、语音识别系统15和语音信息对比库16均与中央处理模块4实现双向连接，操作台2的顶部且位于语音采集单元6的一侧通过连接软线连接有驾驶员体征检测单元8，驾驶员体征检测单元8设计成检测手环，可佩戴在驾驶员的手腕上，中央处理模块4的输出端分别与图像采集单元5、语音采集单元6、公交车制动单元3和声光警示单元7的输入端连接，且中央处理模块4与驾驶员体征检测单元8实现双向连接，中央处理模块4与信息综合决策模块17实现双向连接，信息综合决策模块17将中央处理模块4内的图像识别结果、语音识别结果和驾驶员的体征检测结果进行综合分析处理，并通过决策算法来判断驾驶员是否处于不正常驾驶状态，且驾驶员特征检测单元8包括心率检测模块81、血压检测模块82和呼吸频率检测模块83，驾驶员体征检测单元8内的心率检测模块81、血压检测模块82和呼吸频率检测模块83可分别对驾驶员的心率、血压和呼吸频率进行实时检测，相识度计算单元10分别与图像特征点信息库13和识别结果分析处理系统14实现双向连接，且图像特征点信息库13和识别结果分析处理系统14均与中央处理模块4实现双向连接，识别结果分析处理系统14包括相识度融合处理模块141、对比相识度值生成模块142、识别结果统计模块143、识别率计算模块144和识别结果确认模块145，相识度融合处理模块141的输出端与对比相识度值生成模块142的输入端连接，且对比相识度值生成模块142的输出端与识别结果统计模块143的输入端连接，识别结果统计模块143的输出端与识别率计算模块144的输入端连接，且识别率计算模块144的输出端与识别结果确认模块145的输入端连接，识别结果分析处理系统14内的相识度融合处理模块141，将各种特征计算的相识度进行整合，然后通过对比相识度值生成模块142生成对个特征的对比相识度值，然后识别结果统计模块143进行统计整理各个对比相识度特征值，之后通过识别率计算模块144可计算最终的图像识别结果，并通过识别结果确认模块145进行最终确认，中央处理模块4会控制声光警示单元7进行声光报警，来提醒驾驶人员和乘客注意行驶，同时中央处理模块4可控制公交车制动单元3进行缓慢制动，使公交车停车，从而实现对驾驶员和乘客的生命安全进行保护。

使用时，首先可将图像采集单元5、语音采集单元6和驾驶员体征检测单元8安装在公交车车体1内相应的位置，然后可将驾驶人员正常开车时的姿势图片、趴在方向盘上的图片、躺在驾驶椅上的图片和与旁边人员发生争吵的图片所对应的特征数据录入图像特征点信息库13内，并将驾驶员各种状态下争吵和没有争吵时的语音信息录入语音信息对比库16内，驾驶员在驾驶前可先佩戴驾驶员体征检测单元8，并通过中央处理模块4分别启动图像采集单元5、语音采集单元6和驾驶员体征检测单元8开始工作，图像采集单元5可实现对车体1内驾驶员的图片进行采集，并将采集的图像信息传送至特征向量提取单元9内，然后特征向量提取单元9内的n个特征提取模块11可对图像采集单元5采集的图像中的各个特征向量进行提取，并将提取出的特征向量传送至相识度计算单元10内，此时中央处理模块4可控制相识度计算单元10进行特征相识度计算工作，之后相识度计算单元10内的n个计算模块12可根据提取的每种特征识别算法与图像特征点信息库13内录入的特征数据进行识别计算，分别计算得到每种特征识别算法的对比相似度值，之后中央处理模块4可控制识别结果分析处理系统14内的相识度融合处理模块141，将各种特征计算的相识度进行整合，然后通过对比相识度值生成模块142生成对个特征的对比相识度值，然后识别结果统计模块143进行统计整理各个对比相识度特征值，之后通过识别率计算模块144可计算最终的图像识别结果，并通过识别结果确认模块145进行最终确认，之后确认结果可传送至中央处理模块4内，同时语音采集单元6可对驾驶员的音频信息进行采集，并将采集的数据信息传送至语音识别系统15内，语音识别系统15内的语音接收模块151接收到语音信息后，可通过a/d转换模块152将语音信息转换成数字信息，然后通过语音识别模块153向语音信息对比库16内进行提取对比，识别成功后可通过识别结果发送模块154发送至中央处理模块4内，同时驾驶员体征检测单元8内的心率检测模块81、血压检测模块82和呼吸频率检测模块83可分别对驾驶员的心率、血压和呼吸频率进行实时检测，并将检测的信息传送至中央处理模块4内，最后中央处理模块4可控制信息综合决策模块17将中央处理模块4内的图像识别结果、语音识别结果和驾驶员的体征检测结果进行综合分析处理，并通过决策算法来判断驾驶员是否处于不正常驾驶状态，当检测成功后，中央处理模块4会控制声光警示单元7进行声光报警，来提醒驾驶人员和乘客注意行驶，同时中央处理模块4可控制公交车制动单元3进行缓慢制动，使公交车停车，从而实现对驾驶员和乘客的生命安全进行保护。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。