[发明专利]一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及疲劳驾驶检测系统领域，具体为一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统及检测方法。

背景技术

根据交通部报道，我国由于疲劳驾驶造成的交通事故无论是绝对数字还是所占的比例都是世界上最高的。从我国历年交通事故的大量案例分析中得出的结论：因驾驶员疲劳驾驶所造成的道路交通事故约占总数的lO％至15％。特别是近年来，由于疲劳驾驶导致的特大交通事故率有不断上升趋势。根据新华网报道，疲劳驾驶已经成为高速公路上的第一杀手。

在当前大部分驾驶员对疲劳驾驶危害缺乏认识的情况下，仅仅依靠驾驶员的自我约束和交规规范来解决疲劳驾驶问题是很困难的，也是不现实的。交通管理法规主要是在交通事故发生后，针对已发生的既成事实进行评估判罚，而对于在事故发生前造成事故原因的疲劳驾驶行为本身却缺乏相应的处罚措施。另外，从技术成面讲，交管部门也确实缺乏一种能够对驾驶人疲劳状态进行实时检测的即时仪器。由此可见，开展疲劳驾驶相关检测技术的研究能在很大程度上减少交通事故的发生，进而减少交通事故带来的危害，使驾驶员和公众的出行更安全，具有重要的社会意义和经济价值。

从大体上看，目前的检测方法基本上分为主观检测、客观检测两大类。这两大类中，主观的疲劳检测方法受被检测主体差异性的影响较大，很难成为通用客观的疲劳检测标准。目前科研应用领域和工程应用领域用的比较多的还是客观的疲劳检测方法，主要有以下几种：基于驾驶员行为特征的检测方法；基于驾驶员生理参数的检测方法；基于交通工具行为特征的检测方法；其中，基于驾驶员行为特征的方法，尤其是检测眼睛状态，由于其检测直接、非侵入性、与驾驶员的生理参数的变化具有一致性、可接受性强等特点，是目前比较热点的研究课题。

目前这方面主要有：1、在可变光的条件下用红外传感器初步确定瞳孔的位置，使用Gabor算子获取眼睛特征并最终得到驾驶人精神状态。该方法的优点是Gabor算子已在硬件中得到很好的实现，实时性好，但由于瞳孔受光照强度的影响，致使该方法在光照强烈变换时检测不准。2、利用人工神经网络对人眼状态进行了识别。但人工神经网络在训练时，由于目标函数是非凸的，容易陷入局部极值，会对系统运行时的准确性带来不利影响。

可见，目前已有的疲劳驾驶检测方法易受复杂环境影响，尤其是易受恶劣光照影响。缺乏一种能有效地在恶劣光照条件下进行疲劳驾驶检测的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统及检测方法，以解决现有疲劳驾驶检测易受恶劣光照影响的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：包括有DSP主控板、视频采集电路板、CCD摄像头，所述CCD摄像头输出端接入视频采集电路板输入端，视频采集电路板输出端接入DSP主控板输入端，其中：

视频采集电路板上集成有异步串行通信接口电路、视频采集电路、电源电路，所述电源电路分别供电至异步串行通信接口电路、视频采集电路，所述CCD摄像头接入视频采集电路输入端，视频采集电路输出端通过异步串行通信接口电路与DSP主控板输入端连接；

所述DSP主控板由DSP构建而成，DSP上还接入有存储器扩展电路、网络接口电路、CPLD译码电路。

所述的一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述存储器扩展电路由FLASH、SDRAM构建而成。

所述的一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述网络接口电路包括以太网接口电路、URAT接口电路。

所述的一种光照自适应的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述DSP还通过音频解码电路接入有麦克风、扬声器。

一种光照自适应的疲劳驾驶检测方法，其特征在于：首先DSP控制CCD摄像机拍摄驾驶员原始图像，视频采集电路板采集原始图像并送入DSP主控板中进行处理；DSP主控板接收到采集的原始图像后，启动疲劳检测算法，疲劳检测算法利用YCbCr色采空间中肤色的聚类特性受光照明暗条件影响的性质进行光照强弱的判断，划分为弱、中、强三种情况，由DSP主控板自适应地选择相应的处理措施完成人眼区域的定位后，再结合五官几何特征、区域生长及形态学运算精确定位眼睛位置,最后利用上下眼睑的相对距离计算PERCLOS值来判断驾驶员是否疲劳。

本发明对目前已有疲劳驾驶检测方法及研究难点分析的基础上，重点解决疲劳驾驶检测易受复杂环境影响，尤其是易受恶劣光照影响这一问题，设计了一种能够自适应各种光照变化的疲劳驾驶检测系统，本发明可有效地在恶劣光照条件下进行疲劳驾驶检测。