汽车人脸交互系统的制作方法

本发明属于汽车设计技术领域，具体涉及汽车人脸交互系统。

背景技术

目前，汽车已具备接入互联网的能力。客观上存在黑客入侵并控制汽车等安全隐患，因此对于车载设备安全提出了更高的要求。同时，汽车生产企业、汽车租赁公司、物流公司、保险公司等相关行业提出了驾驶员身份识别及驾驶行为分析等新要求。

随着图像处理技术、神经网络视觉处理技术、ai技术及智能控制技术的发展，并且人脸识别也逐渐在智能家居、安防等领域已有较为成熟的应用，对于汽车安全性、身份识别、驾驶行为分析等新要求，技术上已具备条件。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的状况，提供一种汽车人脸交互系统。

本发明采用以下技术方案，所述汽车人脸交互系统包括摄像头、人脸识别控制器和远程服务器，所述人脸识别控制器包括图像处理模块和控制模块，其中：

所述摄像头用于采集包含人脸的图像；

所述图像处理模块获取并且选择上述包含人脸的图像的关键帧，所述图像处理模块同时提取上述关键帧的人脸特征参数；

所述控制模块包括人脸录入单元，所述人脸录入单元调用上述图像处理模块，所述人脸录入单元同时获取上述人脸特征参数，所述人脸录入单元将上述人脸特征参数作为基准特征码存储到机载存储器和/或远程服务器；

所述控制模块还包括人脸识别单元，所述人脸识别单元调用所述图像处理模块和上述机载存储器，所述人脸识别单元同时获取待识别的人脸特征参数和内置于机载存储器或者存储于远程服务器的基准特征码，所述人脸识别单元判定并且输出待识别的人脸特征参数与基准特征码之间的相似度。

根据上述技术方案，所述汽车人脸交互系统还包括行为监测单元，所述摄像头同时采集驾驶过程中的驾驶者图像，所述行为监测单元调用上述图像处理模块，所述行为监测单元同时获取待监测的驾驶者图像。

根据上述技术方案，所述汽车人脸交互系统还包括第三方授权单元，所述第三方授权单元调用人脸录入单元和人脸识别单元。

根据上述技术方案，所述汽车人脸交互系统还包括机器学习模块，所述人脸录入单元、人脸识别单元、行为监测单元调用上述图像处理模块时，同时调用机器学习模块。

根据上述技术方案，所述汽车人脸交互系统还包括通讯模块，所述通讯模块包括机载通讯单元和联网通讯单元。

根据上述技术方案，所述通讯模块还包括通讯加密单元，所述机载通讯单元和联网通讯单元同时与通讯加密单元绑定。

根据上述技术方案，所述摄像头包括机载摄像头和智能手机的摄像头。

根据上述技术方案，所述摄像头采集的包含人脸的图像包括：正脸、小幅度左侧脸、小幅度右侧脸、小幅度上抬脸、小幅度下低脸。

本发明公开的汽车人脸交互系统，其有益效果在于，图像处理模块、人脸录入单元、人脸识别单元、行为监测单元和第三方授权单元等各功能模块相互配合，在车辆启动时准确识别合法用户，在驾驶过程中实时监测驾驶行为，提高人机交互的易用性和完整性。

附图说明

图1是本发明优选实施例的人脸识别的流程图。

图2是本发明优选实施例的人脸信息录入的流程图。

图3是本发明优选实施例的驾驶行为监测的流程图。

图4是本发明优选实施例的第三方远程授权的流程图。

图5是本发明优选实施例的汽车人脸交互系统的系统框图。

具体实施方式

本发明公开了一种汽车人脸交互系统，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1至图4，图1示出了所述汽车人脸交互系统的执行流程。

参见附图的图5，优选地，所述汽车人脸交互系统包括摄像头10、人脸识别控制器20和远程服务器30，所述人脸识别控制器20包括图像处理模块21和控制模块22，其中：

所述摄像头10用于采集包含人脸的图像；

所述图像处理模块21获取并且选择上述包含人脸的图像的关键帧，所述图像处理模块21同时提取上述关键帧的人脸特征参数；

所述控制模块22包括人脸录入单元221，所述人脸录入单元221调用上述图像处理模块21，所述人脸录入单元221同时获取上述人脸特征参数，所述人脸录入单元221将上述人脸特征参数作为基准特征码存储到机载存储器(本地存储器)和/或远程服务器30；

所述控制模块22还包括人脸识别单元222，所述人脸识别单元222调用所述图像处理模块21和上述机载存储器，所述人脸识别单元222同时获取待识别的人脸特征参数和内置于机载存储器或者存储于远程服务器30的基准特征码，所述人脸识别单元222判定并且输出待识别的人脸特征参数与基准特征码之间的相似度。当上述相似度高于预置的阈值时，即判定待识别的人脸特征参数对应的个体为合法用户，否则为非法用户。

优选地，所述汽车人脸交互系统还包括行为监测单元223(疲劳检测单元)，所述摄像头10同时采集驾驶过程中的驾驶者图像，所述行为监测单元223调用上述图像处理模块21，所述行为监测单元223同时获取待监测的驾驶者图像，所述行为监测单元223根据待监测的驾驶者图像判定并且输出驾驶者是否处于疲劳状态或者是否存在影响驾驶安全的行为。

优选地，所述汽车人脸交互系统还包括第三方授权单元224，所述第三方授权单元224调用人脸录入单元221和人脸识别单元222，当且仅当所述人脸识别单元222校验通过授权方(车主)的人脸特征参数时，所述第三方授权单元224向人脸录入单元221提供被授权方的第二基准特征码，所述人脸录入单元221将上述第二基准特征码存储到机载存储器(本地存储器)和/或远程服务器30。

本领域技术人员应注意，如果有多个被授权方，则产生第二基准特征码、第三基准特征码……以此类推。本领域技术人员不应仅将被授权方的数量局限于本优选实施例示例的个数。

进一步地，所述汽车人脸交互系统还包括机器学习模块23，所述人脸录入单元221、人脸识别单元222、行为监测单元223调用上述图像处理模块21时，同时调用机器学习模块23。所述机器学习模块23将关键帧的人脸特征参数、人脸识别单元222的相似度判定结果、行为监测单元223的监测判定结果以及人工干预(纠正)结果作为输入端的学习样本，所述机器学习模块23根据上述学习样本动态调整控制模块22的各个单元的阈值。例如，人脸识别单元222的相似度阈值。

进一步地，所述汽车人脸交互系统还包括通讯模块24，所述通讯模块24包括机载通讯单元241和联网通讯单元242。

其中，所述机载通讯单元241具有专用通讯协议，所述机载通讯单元241用于在汽车人脸交互系统的各模块、各单元之间建立通讯连接，所述记载通讯的与241同时用于在汽车人脸交互系统与车机之间建立通讯连接。例如，所述行为监测单元223将疲劳监测结果通过机载通讯单元241上传到车机。

所述联网通讯单元242用于汽车人脸交互系统与外部设备之间建立通讯连接。所述联网通讯单元242包括蓝牙通讯协议。例如，所述行为监测单元223将疲劳监测结果通过联网通讯单元242上传到监控平台。例如，所述第三方授权单元224通过联网通讯单元242向人脸录入单元221提供被授权方的第二基准特征码。

进一步地，所述通讯模块24还包括通讯加密单元243，所述通讯加密单元243具有专用加密和解密协议，所述机载通讯单元241和联网通讯单元242同时与通讯加密单元243绑定。

进一步地，所述摄像头10包括机载摄像头和智能手机的摄像头。其中，通过与汽车人脸交互系统绑定的手机app自动完成智能手机的摄像头的图像采集和关键帧分析。

根据上述优选实施例，当车主自己驾驶汽车时，通过人脸识别单元222校验即可启动汽车。

例如，当车主(授权方)需要将汽车租借给朋友a(被授权方)时，a(被授权方)通过手机app将自身照片发送给车主(授权方)，车主(授权方)通过第三方授权单元224将a的照片发送给人脸识别控制器20，同时调用人脸录入单元221。当a(被授权方)需要开车时，通过人脸识别单元222校验即可启动汽车。

例如，当汽车租赁公司(授权方)将车租赁给客户a(被授权方)时，a(被授权方)通过手机app将自身照片发送给汽车租赁公司，汽车租赁公司(授权方)使用手机app或者pc端app通过第三方授权单元224将a的照片发送给人脸识别控制器20，时调用人脸录入单元221。当a(被授权方)需要开车时，通过人脸识别单元222校验即可启动汽车。驾驶途中，人脸识别单元222和行为监测单元223可判断是否a本人驾驶，同时记录不良驾驶行为，扣除相应的安全积分。

其中，所述摄像头10采集的图像包括：正脸、小幅度左侧脸、小幅度右侧脸、小幅度上抬脸、小幅度下低脸，并且在不同灯光条件、不同背景等情况下。

其中，通过peps遥控或按门把手按键解锁车门时，即启动车机。当驾驶者进入车辆坐上驾驶座，机载摄像头显示拍摄到的人脸图像，驾驶者将人脸对准摄像头，使人脸图像显示在标识框内。人脸识别控制器20识别到人脸后，计算出特征码，和存储在本地或服务器的基准特征码做比对，发现相似度大于预置的阈值时，车机上显示提示信息“识别成功”，车机上显示录入时的人脸图像，驾驶者可以踩住刹车，通过按下启动按钮启动汽车。

其中，车辆在行驶中，行为监测单元223判断驾驶者是否处于疲劳状态，注意力是否集中，是否在玩手机等。当存在上述行为时，可以通过声光、在车机上显示提示语、语音提示、方向盘振动、座椅振动、安全带收紧等方式提示驾驶者，并将当时的图片、识别结果、时间、位置、车速等数据在机载存储器和上传到远程服务器30保存。

其中，通过智能手机的摄像头拍摄照片，发送至人脸识别控制器20，计算出人脸的特征码，跟本地或服务器的基准特征码比对，相似度大于设定值的，判断是合法用户，允许远程控制操作，并根据不同用户的权限给予不同的控制权限。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。