[发明专利]一种驾驶员疲劳驾驶检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理与模式识别技术领域，尤其涉及一种驾驶员疲劳驾驶检测系统及检测方法。

背景技术

近几十年间，我国经济的突飞猛进带动了人民物质生活水平的不断提高，过去的一些奢侈品也逐渐在各个家庭中出现，汽车就是其中之一。通过对汽车市场进行研究，发现在2013年中国社会就已经步入了“汽车社会”。在最近5年时间里，平均每年通过考试获得机动车驾驶证的人员有2000万余，机动车平均每年增加1600万余辆。截至2012年10月，我国获得机动车驾驶证的人员数量高达2.56亿人，平均每5人中就有一人持证；机动车保有量也已达2.38亿辆的惊人数量。这些数据都表明了中国汽车业已然成为了国民经济的支柱产业之一。然而，汽车数量的急剧增加对城市交通所造成的压力也是空前巨大的，与其伴随而生的交通事故也令人担忧。仅在2012年1月至10月期间，全国因闯红灯而导致人员伤亡的交通事故达4227起，致死798人；因违规变道而导致人员伤亡的交通事故达87852起，致死26154人。通过调查发现，由于驾驶员在行驶过程中出现疲劳驾驶而导致的交通事故在总体交通事故中占有很大比重，并且这些交通事故通常是导致死亡人数在10人以上的特大交通事故。

经过国内外的诸多专家学者的深入研究，疲劳驾驶检测技术在近三十年间取得了突破性的进展。对所有的研究成果可以总结为以下三个方面的检测方法：

(1)基于驾驶员身体特征的检测方法。在上文提到的驾驶员疲劳时的一些表现，如规律性的点头动作、眼睛的张开闭合、一直打哈欠等，都可以作为判断当前驾驶者是否处于疲劳的特征数据。

(2)基于驾驶员自身的生理参数的检测方法。当人们由清醒状态转到睡眠状态时Theta波将产生明显变化，利用此特征，可以使用脑电图(EEG)来对人们的精神状态做出判断；当人们处于疲劳状态昏昏欲睡时，整个人是陷入接近无意识的极度放松中，心脏跳动速度在此时会明显减缓，根据这一特点，可以选择心电图(ECG)来进行检测；当人们出现违规操作如闯红灯、强行超车时，受心理暗示影响，毛孔会张开，内分泌加快，肌肉处于紧绷状态，唾液中的淀粉酶增加，利用肌肉和唾液的这种特征来进行疲劳检测的研究也正在展开错误！未找到引用源。。

(3)基于车辆行驶状态的检测方法。与上文中提到的疲劳驾驶的表现一致，当车辆出现方向左右摇摆、车速不恒定的状况或者在行驶过程中频繁的变换车道时，该驾驶者可能处于疲劳状态中，因此，可以通过测量车辆的加速度和行驶速度等参数来对驾驶者的状态进行判断。

在以上的三种对驾驶员进行疲劳驾驶检测的方法中，基于驾驶员自身的生理参数的检测方法是最能直接反应驾驶员的精神状态的方法，但为获取相应参数，必定会在驾驶员身体上放置一定量的仪器，这样不仅会对驾驶员的正常驾驶造成一定困扰，对于驾驶员而言也是一种侵犯和不尊重。同时，由于仪器的精密性导致仪器的成本也是一个问题，不能形成批量生产。因此，这种方法虽然最为精确却不易推广。基于车辆行驶状态的检测方法，就是一种无接触式的检测方法，但是这种方法的一个弊端就是可变性太大：不同驾驶者有不同的驾驶习惯，高档车和普通车也有不同，甚至在不同路段也有不同。因此，对于当前驾驶者的精神状态判别还没有一个统一标准，并不适合推广。基于驾驶员身体特征的检测方法是属于无接触式的检测方法，通过远离驾驶员的摄像头拍摄找到驾驶员的一些明显特征来进行分析处理，并根据处理结果判断驾驶者的当前精神状态。但是该方法对于外界的光线要求比较高，在实际运行中，容易受到外界的光线变化干扰而产生误识别。但由于该方法有明显优于前两种方法的特点，因此，该方法被广泛研究和应用，本专利也采用了该方法。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于如何提供一种驾驶员疲劳驾驶检测系统，通过对驾驶员的精神状态进行判别，提醒驾驶员在疲劳状态下时进行停车休息，对疲劳驾驶进行预防与预警，减少交通事故的发生。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种驾驶员疲劳驾驶检测系统，其特征在于，包括以下装置：

人脸定位装置：利用Adaboost算法检测驾驶员的脸部存在位置；

人眼状态判别装置：利用Harris角点检测的方法，定位出人眼的具体位置；对驾驶员的眼部进行特征提取，通过椭圆拟合，判定出人眼的当前的状态，即人眼闭合情况，并通过一定的判定准则来进行驾驶者当前的精神状态是否疲劳；

嘴部状态判别装置：在人脸基础上定位出人的嘴部，并对嘴部的轮廓进行拟合，得出当前嘴部的状态，判定驾驶员的精神状态；