[发明专利]基于机器视觉的安全带佩带识别方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车安全领域，尤其涉及一种基于机器视觉识别安全带佩戴状态的方法及装置。

背景技术

随着道路交通的高速发展和汽车保有量的急剧增加，使得汽车安全成为汽车生产商和消费者最为关注的问题之一。在交通事故中安全带仍然是最主要的被动保护装置之一，且被公认为是汽车内最有效的被动保护措施。美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）在分析美国死亡分析报告系统(FARS)和全国机动车抽样防撞数据系统（CDS）基础上，估计正确使用安全带可以降低车辆前排乘员事故发生时45%死亡和60%的中重度损伤风险。然而，有调查显示，出于各种原因，安全带的佩戴率不容乐观，乘员不佩戴安全带或假佩戴安全带的情况经常发生。因此，开发安全带提示系统以及研究相应的安全带识别方法，对保护乘员，减少事故死亡率具有重大的意义。

目前，国内外安全带提醒系统主要通过卡扣式的检测方法，例如：美国专利US6239695B1以示例的方式叙述了一种安全带报警系统，只有当安全带扣插入安全带卡座锁定后才会自动确认驾驶员已经系好安全带，但是在安全带使用过程中仍然存在逃避安全带报警系统的假佩戴行为的发生，比如直接坐在已经系好安全带的座椅上或者购买单独卡口将其插入卡槽；专利CN201501381U和专利CN201895647U对上述问题进行了改进，可以解决上述问题，但存在对安全带进行改造问题，工程上实现难度较大；专利CN1822971A提出了采用CCD摄像机获取乘员状态图像，并在安全带上涂上标记点的方式判断乘员是否佩戴安全带，但是当乘员坐在已经系好安全带的座椅上，或为了逃避该方法的检测，将肩带挂在胸前，该方法对乘员的假佩戴就无效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述报警装置存在的不足，提供一种基于机器视觉的安全带佩带识别方法及装置，对乘员的安全带佩戴状态进行识别，防止乘员出现不佩戴安全带或假佩戴安全带情况的发生。

本发明基于机器视觉的安全带佩带识别装置采用的技术方案是：由DSP处理器、光线传感器、光线补偿灯、CCD摄像机和声光报警器组成，DSP处理器以不同的端口分别连接光线传感器、光线补偿灯、CCD摄像机和声光报警器，CCD摄像机和DSP处理器之间串接图像采集卡；所述光线传感器对车厢的光线环境进行检测；所述光线补偿灯布置在乘员的前上方，对车厢内的光线环境进行补偿；所述CCD摄像机固定于车厢内部，采集安全带的信息，通过图像采集卡将图像输送到DSP处理器。

本发明基于机器视觉的安全带佩带识别装置的识别方法的技术方案是采用如下步骤：A、车辆启动后，由光线传感器对车厢光线环境进行检测，当检测到车厢光线环境弱时，DSP处理器发出指令给光线补偿灯使其点亮，反之，光线补偿灯不点亮；B、CCD摄像机采集乘员的安全带佩戴状态的图像，DSP处理器对图像进行处理，通过预先编入其中的算法求出安全带的3个特征点坐标；C、通过安全带的特征点坐标的个数判断乘员的安全带佩戴状态，当特征点坐标个数为3时，判断乘员正确佩戴安全带；当特征点坐标个数为2时，判断乘员佩戴的是腰带；当特征点坐标个数为1时，判断乘员坐在已系好安全带的座椅上且将安全带的肩带挂在身上；当特征点坐标个数为0时，判断乘员没有佩戴安全带或坐在已系好安全带的座椅上；D、当安全带的特征点坐标个数小于3时，DSP处理器发出报警指令给声光报警器，提醒乘员正确系好安全带；当乘员正确佩戴安全带，DSP处理器检测到安全带的3个特征点坐标，声光报警器停止报警。

本发明同现有的传感器式检测方式相比，不仅能识别出乘员是否佩戴安全带，同时，还能判断出安全带佩戴的状态。如果分别将疲劳检测算法和乘员体貌特征算法读入DSP处理器，通过本发明中所使用的装置，还可以分别用于对乘员的疲劳状态进行检测和开发更加智能的安全气囊。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图； 

图2是识别乘员佩戴安全带的流程图；

附图中标记分述如下：1.DSP处理器；2.光线传感器；3.光线补偿灯；4.CCD摄像机；5.图像采集卡；6.声光报警器；7.安全带；8.乘员；9.肩带；10.腰带；11.座椅。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定目标所采取的技术措施，以下结合附图及实施方式详细说明如下。