[发明专利]一种驾驶员后视镜查看行为检测方法及系统

权利要求书

1.一种驾驶员后视镜查看行为检测方法，其特征在于：以车载视频系统按时间间隔T实时连续逐帧采集驾驶室图像，以驾驶员脸部和颈部的可见皮肤区域共同作为图像分析处理对象，设定图像处理算法来自适应学习以及跟踪驾驶员脸颈可见皮肤区域，提取驾驶员脸颈可见皮肤外轮廓，以脸颈可见皮肤外轮廓的颈部最低点为基点，过该基点的垂直线将脸颈可见皮肤外轮廓划分为左右两部分，定义左右两部分面积比为特征参数，获得此特征参数的基准特征值，通过当前特征参数与基准特征值的数值关系并结合凝视阈值和持续时间阈值来判定是否存在后视镜查看行为；

具体包括如下步骤：

步骤一：当车辆启动时，识别驾驶员初始的脸颈可见皮肤区域并计算该区域内脸颈皮肤初始灰度均值；

步骤二：在车辆行驶期间，识别当前脸颈可见皮肤区域，同时完成当前脸颈皮肤灰度均值估算；如果此时车辆未转向，则系统处于脸颈区域动态跟踪状态，并重复步骤二；否则继续步骤三；

步骤三：在当前图像的脸颈识别定位区域内部计算轮廓特征参数；

步骤四：获得基准特征值；

步骤五：根据当前轮廓特征参数和基准特征值的数值关系计算凝视系数，根据凝视阈值条件统计驾驶员观察后视镜状态的持续时间，进一步根据持续时间阈值条件判定驾驶员是否实施了有效的后视镜查看行为。

2.根据权利要求1所述的一种驾驶员后视镜查看行为检测方法，其特征在于：在车辆启动期间采用图像帧差搜索算法自适应学习识别驾驶员初始的脸颈可见皮肤区域。

3.根据权利要求1所述的一种驾驶员后视镜查看行为检测方法，其特征在于：在车辆行驶期间基于前帧图像的驾驶员脸颈可见皮肤区域采用胀缩法识别跟踪当前脸颈可见皮肤区域；具体方法如下：

每隔T时间采集一帧图像，记第k次采样图像为P_k、驾驶员脸颈区域为R_k、脸颈皮肤灰度均值为k≥1，P₀＝P₀₁为初始条件，初始参数R₀和在车辆启动时根据帧差算法求得；

第一步：脸颈感兴趣区域定位；以R_k-1的中心(x_k-1,y_k-1)为基点，对R_k-1进行膨胀扩张，获得当前图像P_k中的驾驶员脸颈感兴趣区域R′_k，使记宽度和高度的膨胀因子分别为α和β，则：

w_k＝w_k-1+Round(α·T)+2 (5)

h_k＝h_k-1+Round(β·T)+2 (6)

其中w_k-1和h_k-1分别为区域R_k-1的宽度和高度，w_k和h_k分别为区域R_k′的宽度和高度，Round(.)为取整函数；

第二步：脸颈皮肤灰度均值计算；由于小采样时间间隔T内图像中的脸颈皮肤灰度均值变化将很小，因此R′_k区域的ε跨度灰度直方图中位于区间的峰值g_k必为当前图像的脸颈皮肤灰度峰值，脸颈皮肤灰度均值即为[g_k-ε,g_k+ε]区间的像素灰度均值；

第三步：脸颈可见皮肤区域识别；在脸颈感兴趣区域R′_k内部，做双边阈值过滤并二值化，提取驾驶员脸颈可见皮肤的粗糙图像H′_k：

其中h′_k(i,j)表示图像H′_k的第i行第j列的像素点，对H′_k进行滤除小斑点和纤细物干扰，最终获得脸颈可见皮肤的二值化图像H_k，其外接矩形R_k即为图像P_k中的脸颈可见皮肤区域。

4.根据权利要求1所述的一种驾驶员后视镜查看行为检测方法，其特征在于：利用所述特征参数在后视镜查看行为过程中的累积概率局部峰值分布规律来估计基准特征值。