[发明专利]一种适用于多姿态下的驾驶人员抽烟行为检测方法

说明书

本发明公开了一种适用于多姿态下的驾驶人员抽烟行为检测方法，包括以下步骤：1、图像采集，采集驾驶员人脸图像信息；2、图像识别，对采集到的图像进行实时人脸检测；3、面部特征点标定，包括：对检测到的人脸进行眉毛、眼睛、鼻子及嘴巴等特征点定位；4、头部三维姿态检测，包括：利用几何特征对头部三维姿态进行检测，判断头部姿态；5、人脸轮廓椭圆标定，包括：利用眉毛、眼睛、鼻子和嘴巴标记特征点以及驾驶人员头部三维姿态，通过线性回归，对驾驶人员进行人脸轮廓椭圆标定；6、在标定的人脸轮廓椭圆外进行抽烟行为检测判断，包括：获取候选的烟头高亮区域，并对区域形状分析以进行置信决策，由此对驾驶人员是否存在抽烟行为作出判断；本发明具有很强的实时性、实用性及可靠性，能够全天候、非接触式进行驾驶人员抽烟行为检测。

技术领域

本发明涉及危险驾驶检测方法，属于车辆安全系统领域，具体涉及一种适用于多姿态下人脸特征点定位，结合头部三维姿态检测进行人脸轮廓椭圆标定，进而根据人脸轮廓椭圆内烟头高亮区域的分析，以准确、有效地判断驾驶人员是否存在抽烟行为的方法。

背景技术

目前，不少驾驶人员在驾驶车辆过程中均存在抽烟行为，吸烟时驾驶人员往往是一手打方向盘，一手拿香烟，使身体不由自主地侧斜，造成重心偏移，用力不均，极易导致驾驶动作不正规或变形；且吸烟易导致口腔发粘、咽喉发痒，或造成咳嗽，严重时甚至会低头弯腰，因而在驾驶过程中吸烟将不可避免影响驾驶人员操作的准确性，危及行车安全。

同时，在驾驶过程中吸烟会分散驾驶人员的注意力。生理学研究表明，正常情况下，当人吸入第一口烟后7.5秒，烟雾中的尼古丁就可到达大脑，这是静脉注射速度的2倍；连吸几口后，吸烟者的心跳，脉搏就会加快，血压就会升高，使机体乏力、精力受损。大约20～30分钟后，尼古丁的作用逐渐减弱，中枢神经系统的兴奋性将会受到抑制，短时间的兴奋感消失，疲劳感随之产生。

另外，人在吸烟时，烟中的一氧化碳与人体的血红蛋白结合，影响了血红蛋白与氧的结合，从而引起各组织器官的缺氧和营养障碍。 实验证明：如果人体内的血氧饱和度低于80％，就会引起一系列的缺氧症状，比如精力分散、思维判断能力减弱、记忆力降低、轻度的动作不协调、有疲劳感等，这些因索都可对行车安全造成威胁。

最后，吸烟会影响驾驶员的枧力。现代医学研究证明，吸烟将会伤害视神经，导致视力下降。澳大利亚的医学家曾经就驾驶员吸烟进行过深入研究，结果表明：驾驶员开车前吸3支烟就会使视力降低20％左右，使思维反应速度降低25％，并且会破坏驾驶员分辨红、绿颜色的视觉和明暗适应性，医学上将这种现象称之为“烟蒂中毒性弱视”。即使没有达到慢性中毒的程度，开车时吸烟，导致驾驶室内烟雾弥漫，也会刺激驾驶员的眼睛，影响其视线，降低其眼睛的感光性能和适应能力，这将影响驾驶适性(指能持续安全行车所必备的生理、心理特性)，危及行车安全。

但目前暂无一种针对驾驶人员在驾驶过程中的抽烟行为进行有效检测与识别的方法，车队管理者也不能够及时准确的知晓驾驶人员的抽烟行为并进行制止。因此，有必要就驾驶人员在驾驶过程中是否存在抽烟行为提供一种有效的检测与判断方法。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于多姿态下的驾驶人员抽烟行为检测方法，以实现降低驾驶过程中因驾驶人员抽烟而导致交通事故之效果。

为实现上述技术目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种适用于多姿态下的驾驶人员抽烟行为检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：图像采集，采集驾驶员人脸图像信息；

步骤2：图像识别，对采集到的图像进行实时人脸检测；

步骤3：面部特征点标定，包括：对检测到的人脸进行眉毛、眼睛、鼻子及嘴巴等特征点定位；

步骤4：头部三维姿态检测，包括：利用几何特征对头部三维姿态进行检测，判断头部姿态；