一种疲劳驾驶监测方法及系统与流程

本发明属于安全监测技术领域，具体涉及一种疲劳驾驶的监测方法及系统。

背景技术：

随着现代人生活压力的加大，很多人在疲劳状态下驾车，容易造成交通事故，不仅危害自己的生命财产安全，也危害他人的生命财产安全。

为此，有必要提出一种疲劳驾驶监测方法及系统，对司机在开车过程中的精神状态进行监测，当判断司机为疲劳驾驶时，及时提醒司机注意，避免因为疲劳驾驶而引发交通事故，危害司机自身及他人的生命财产安全。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种一种疲劳驾驶监测方法及系统，对司机在开车过程中的精神状态进行监测，当判断司机为疲劳驾驶时，及时提醒司机注意，避免因为疲劳驾驶而引发交通事故，危害司机自身及他人的生命财产安全。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明首先提供一种疲劳驾驶监测方法，包括：

获取司机的脸部图像；

提取司机的面部表情图像；

提取司机的眼部图像；

提取司机的嘴部图形；

分析司机的面部表情、眼部表情、嘴部表情；

判断实际当前是否处于疲劳驾驶状态，若否，重复上述步骤；

若是，确定疲劳等级；

根据疲劳等级对司机发出相应提醒

其中，所述步骤确定疲劳等级，所述疲劳等级包括：轻度疲劳、中度疲劳、重度疲劳。

其中，所述步骤提取司机的眼部图像，包括：

获取司机的眨眼频率；

获取司机的眼睛闭合程度。

其中，所述步骤提取司机的嘴部图像，包括：

获取司机张嘴打哈欠的频率；

获取司机张嘴打哈欠的幅度。

本发明还提供一种疲劳驾驶监测系统。

一种疲劳驾驶监测系统，所述系统包括：主控模块、摄像头模块、图像特征提取模块、异常图像判断模块、图像追踪模块、提醒模块；所述主控模块分别与所述摄像头模块、图像特征提取模块、异常图像判断模块、图像追踪模块、提醒模块电性连接；所述系统与服务器通信连接，与服务器交互数据；电源模块为所述系统提供电能。

其中，所述摄像头模块设置于车辆驾驶座的前方，用于实时获取驾驶座上司机的头部表情及图像。

其中，所述图像特征提取模块，包括：面部表情特征提取模块、眼部图像特征提取模块、嘴部图像特征提取模块；

所述面部表情特征提取模块用于提取司机的实时面部表情特征；

所述眼部图像特征提取模块用于提取司机的眨眼频率、眼睛闭合程度；

所述嘴部图像特征提取模块用于提取司机张嘴打哈欠的频率、司机张嘴打哈欠的幅度。

其中，所述异常图像判断模块用于对图像特征提取模块提取的司机的面部表情特征、眼部图像特征、嘴部图像特征进行分析，判断司机当前是否处于疲劳驾驶状态。

其中，所述图像追踪模块用于对司机的脸部图像进行追踪。

其中，所述提醒模块的提醒方式至少包括生意提醒、图标提醒中的至少一种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提出的一种疲劳驾驶监测方法及系统，对司机在开车过程中的精神状态进行监测，当判断司机为疲劳驾驶时，及时提醒司机注意，避免因为疲劳驾驶而引发交通事故，危害司机自身及他人的生命财产安全。

附图说明

图1是本发明一实施例疲劳驾驶监测方法的流程示意图；

图2是本发明另一实施例疲劳驾驶监测方法的流程示意图；

图3是本发明另一实施例疲劳驾驶监测方法的流程示意图；

图4是本发明疲劳驾驶监测系统的应用场景示意图；

图5是本发明一实施例疲劳驾驶监测系统的控制框图；

图6是本发明另一实施例疲劳驾驶监测系统的控制框图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以上的说明书中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

下面将结合附图及实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示，图1是本发明一实施例疲劳驾驶监测方法的流程示意图。本发明首先提供一种疲劳驾驶监测方法，具体说明如下。

一种疲劳驾驶监测方法，包括以下步骤：

步骤s100：获取司机的脸部图像。通过设置在司机前方的摄像头模块，获取到司机的实时脸部图像。在司机开车的过程中，设置在司机头部前方的摄像头模块对司机的脸部图像实时拍摄，以获取到司机的实时脸部图像。需要说明的是，摄像头模块设置在车内司机前方的位置，但不遮挡司机的视线，具体可以设置在司机头部的前上方位置，通过对摄像头角度的调整，来实现对司机脸部图像的实时获取。

步骤s200：提取司机的面部表情图像。获取到司机的脸部图像之后，通过图像特征提取模块提取出司机的面部表情图像。司机的面部表情包括司机的眼部的表情及动作、司机嘴部的表情及动作、司机面部肌肉的表情及动作，并将司机的面部表情作为判断司机当前时刻是否处于疲劳状态的依据之一。

步骤s300：提取司机的眼部图像。图像特征提取模块从司机的脸部图像中提取出司机的眼部图像。司机的眼部图像包括司机的眨眼频率已经司机眼睛的闭合程度，司机的眼部图像作为判断司机当前状态下是否处于疲劳状态的依据之一。

步骤s400：提取司机的嘴部图像。图像特征提取模块从司机的嘴部图像中提取出司机的嘴部图像，司机的嘴部图像包括司机打哈欠的频率已经司机嘴部张开的幅度，在疲劳状态下，司机会频繁张嘴打哈欠，将司机的嘴部图像作为判断司机当前状态下是否处于疲劳状态的依据之一。

步骤s500：分析司机的面部表情、眼部表情、嘴部表情。通过获取到司机的面部表情、眼部表情、嘴部表情，来分析司机当前是否处于疲劳驾驶状态。分别对司机轻度疲劳、中度疲劳、重度疲劳状态下的眨眼频率、眼睛闭合程度、打哈欠频率、打哈欠张嘴幅度、面部肌肉表情的范围进行定义。

步骤s600：判断司机当前是否处于疲劳驾驶状态，若否，重复上述步骤。若是，进入步骤s700。通过分析司机的面部表情、眼部表情、嘴部表情判断司机当前是否处于疲劳驾驶状态，如果判断结果为司机当前处于疲劳状态，则进入步骤s700；如果判断结果为司机当前不处于疲劳状态，则重复上述步骤。

步骤s700：确定疲劳等级。如果司机当前状态下眨眼频率、眼睛闭合程度、打哈欠频率、打哈欠张嘴幅度、面部肌肉表情处在轻度疲劳的范围，则判断为司机当前处于轻度疲劳状态。如果司机当前状态下眨眼频率、眼睛闭合程度、打哈欠频率、打哈欠张嘴幅度、面部肌肉表情处于中度疲劳的范围，则判断为司机当前处于中度疲劳状态。如果司机当前状态下眨眼频率、眼睛闭合程度、打哈欠频率、打哈欠张嘴幅度、面部肌肉表情处于重度疲劳范围，则判断司机当前处于中度疲劳状态。

步骤s800：根据疲劳等级对司机发出相应提醒。根据确定的疲劳等级，对司机发出相应的提醒。如果是司机处于轻度疲劳状态，则可以通过发出闪烁的咖啡杯图标或者“请注意适时休息”语音提示来提醒司机当前处于轻度疲劳状态，适时休息。如果司机处于中度疲劳状态，则可以通过播放提神的音乐或者语音来帮助司机缓解疲劳，并发出“请尽快停车休息”的语音来提醒司机及时休息，缓解疲劳。如果司机处于重度疲劳状态，则发出警报声提醒司机应该马上休息，避免因疲劳驾驶造成交通事故。

如图2所示，图2是本发明另一实施例疲劳驾驶监测方法的流程示意图。本发明中疲劳驾驶监测方法的步骤s300还包括：

步骤s310：获取司机的眨眼频率。通过图像特征提取模块提取出司机的眼部表情，获取到司机的眨眼频率。眨眼频率反映司机在当前时刻的疲劳程度。

步骤s320：获取司机的眼睛闭合程度。通过图像特征提取模块提取出司机的眼部表情，获取到司机的眼睛闭合程度，司机在开车过程中，越疲劳，眼睛闭合程度越高。

如图3所示，图3是本发明另一实施例疲劳驾驶监测方法的流程示意图。本发明中的步骤s400包括：

步骤s410：获取司机张嘴打哈欠的频率。通过图像特征提取模块提取到司机的嘴部图像，获取司机张嘴打哈欠的频率，作为判断司机当前状态下疲劳程度的依据之一。

步骤s420：获取司机张嘴打哈欠的幅度。通过图像特征提取模块提取到司机嘴部张嘴打哈欠的幅度，作为判断司机当前状态下疲劳程度的依据之一。

如图4所示，图4是本发明疲劳驾驶监测系统的应用场景示意图。本发明中的疲劳驾驶监测系统的应用场景包括：疲劳驾驶监测系统100、服务器200、电源模块300、司机400。疲劳驾驶监测系统100与服务器200交互数据。电源模块300为疲劳驾驶监测系统提供电能。疲劳驾驶监测系统100监测司机400在开车过程中的疲劳程度并作出相应提醒。

如图5所示，图5是本发明一实施例疲劳驾驶监测系统的控制框图。本发明中的疲劳驾驶监测系统100包括：主控模块101、摄像头模块102、图像特征提取模块103、异常图像判断模块104、图像追踪模块105、提醒模块106。主控模块101分别与所述摄像头模块102、图像特征提取模块103、异常图像判断模块104、图像追踪模块105、提醒模块106电性连接。所述系统100与服务器200通信连接，与服务器200交互数据。电源模块300为所述系统100提供电能。

主控模块101用于对本发明中疲劳驾驶监测系统100进行控制，主控模块101与摄像头模块102、图像特征提取模块103、异常图像判断模块104、图像追踪模块105、提醒模块106分别电性连接，主控模块101与摄像头模块102、图像特征提取模块103、异常图像判断模块104、图像追踪模块105、提醒模块106交互数据并对其工作过程进行控制。

摄像头模块102设置于车辆驾驶座的前方，用于实时获取驾驶座上司机400的头部表情及图像。摄像头模块102设置在车内车辆驾驶座前方不妨碍司机400视线的方位，通过调整摄像头模块102的拍摄角度，对司机的头部表情及图像进行实时拍摄。

图像特征提取模块103用于提取图像的面部表情、眼部表情、嘴部表情等等。

图像追踪模块105用于对司机400的脸部图像进行追踪。

提醒模块106用于对司机400在疲劳驾驶时进行提醒，提醒模块106提醒的方式至少包括声音提醒、图标提醒中的至少一种。提醒模块106根据确定的疲劳等级，对司机发出相应的提醒。如果是司机处于轻度疲劳状态，则可以通过发出闪烁的咖啡杯图标或者“请注意适时休息”语音提示来提醒司机当前处于轻度疲劳状态，适时休息。如果司机处于中度疲劳状态，则可以通过播放提神的音乐或者语音来帮助司机缓解疲劳，并发出“请尽快停车休息”的语音来提醒司机及时休息，缓解疲劳。如果司机处于重度疲劳状态，则发出警报声提醒司机应该马上休息。

如图6所示，图6是本发明另一实施例疲劳驾驶监测系统的控制框图。本发明中的图像特征提取模块103包括：面部表情特征提取模块1031、眼部表情特征提取模块1032、嘴部表情特征提取模块1033。

面部表情特征提取模块1031用于提取司机的实时面部表情特征。面部表情特征提取模块用于提取出司机的面部肌肉表情，作为判断司机当前是否处于疲劳驾驶状态的依据之一。

眼部图像特征提取模块用于提取司机的眨眼频率、眼睛闭合程度。眼部图像特征提取模块从摄像头模块102获取到的司机的面部图像中提取出眼部图像特征，包括司机的眨眼频率、眼睛闭合程度。在疲劳状态下，人体会频繁眨眼，眼睛也会不自主眯起来，将司机的眨眼频率、眼睛闭合程度作为判断司机当前是否处于疲劳驾驶状态的依据之一。

嘴部图像特征提取模块用于提取司机张嘴打哈欠的频率、司机张嘴打哈欠的幅度。嘴部图像特征提取模块用于提取出嘴部的图像特征，包括司机张嘴打哈欠的频率、司机张嘴打哈欠的幅度，并最为判断当前司机是否处于疲劳驾驶状态的依据之一。

综上所述，本发明提出的一种疲劳驾驶监测方法及系统，对司机在开车过程中的精神状态进行监测，当判断司机为疲劳驾驶时，及时提醒司机注意，避免因为疲劳驾驶而引发交通事故，危害司机自身及他人的生命财产安全。

虽然已参照典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。