[发明专利]一种驾驶适宜性检测装置及方法

权利要求书

1.一种驾驶适宜性检测装置，其特征在于，包括眼镜载体(1)，眼镜载体(1)的镜面位置设有面光源(2)和红外摄像机(3)，眼镜载体(1)前端设有吸光面罩(11)，眼镜载体(1)前端设有适于人眼部的鼻夹，眼镜载体(1)两侧支架铰接有眼镜应力支架(4)，眼镜载体(1)两侧还设有播音耳机(5)，用于语音提示；眼镜应力支架(4)内设有电池模块(8)，眼镜载体(1)内还设有主控处理器(9)以及用于开关控制的总电源按钮(6)和启动测试按钮(7)；眼镜载体(1)上设有显示模块(10)。

2.根据权利要求1所述的一种驾驶适宜性检测装置，其特征在于，眼镜载体(1)上设有两个红外摄像机(3)。

3.根据权利要求1所述的一种驾驶适宜性检测装置，其特征在于，主控处理器(9)包括处理模块以及于处理模块连接的SPI模块、USB模块、电源模块和I/O接口模块，其中，SPI模块用于对语音模块的数据传输与控制；USB模块用于对红外摄像机的数据传输与控制；电源模块用于对电池模块的充电控制及对整个主控处理器的供电控制；I/O接口模块连接于面光源模块、按钮及显示模块，处理模块用于对SPI模块与USB模块接收信息进行数据处理并通过显示模块显示。

4.一种基于权利要求1所述的检测装置的驾驶适宜性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)、驾驶员佩戴驾驶适宜性检测装置，使驾驶员眼部完全处于眼镜载体内的暗室空间内；

步骤2)、黑暗状态下通过红外摄像机(3)采集通孔孔径并发送至主控处理器(9)，再通过面光源(2)产生亮光刺激，同时通过红外摄像机(3)采集通孔孔径并发送至主控处理器(9)；

步骤3)、主控处理器(9)采用基于时空卷积的疲劳检测模型分析瞳孔运动数据，通过显示模块(10)显示当前驾驶员任务适宜度。

5.根据权利要求4所述的一种驾驶适宜性检测方法，其特征在于，步骤1)中，驾驶员头戴驾驶员任务适宜性检测装置，眼镜应力支架(4)扣住后脑便于支撑，将瞳孔处理相对暗室下，由总电源按钮(6)打开系统电源，由播音耳机播放操作及注意事项语音。

6.根据权利要求4所述的一种驾驶适宜性检测方法，其特征在于，由主控处理器(9)控制红外摄像机采集瞳孔图像，在开始测试在设置时间后，由主控处理器(9)控制面光源(2)产生亮光刺激。

7.根据权利要求4所述的一种驾驶适宜性检测方法，其特征在于，采用基于时空卷积的疲劳检测模型分析瞳孔运动数据的具体步骤如下：

步骤3.1)、使用Brox光流估计法，计算前后帧的光流幅值，为使原帧数不变，第一帧采用第二帧的光流估计值；

步骤3.2)、对整个视频帧采用滑动选取视频片段,设视频总帧数为N，滑动窗口大小为D，步长始终为S，则滑动选取的视频片段个数n＝N-S+D；

步骤3.3)、将步骤3.2)中得到的视频片段个数作为不同的通道输入，则有n个输入通道；

步骤3.4)、对步骤3.3)中的n通道视频数据进行时空卷积计算；

步骤3.5)、对步骤3.4)最终得到的卷积结果，与三层全连接层fc6、fc7、fc8相连接,其中fc6的节点数设置为p6，fc7的节点数设置为p7，fc节点数设置为最终的类别数k。

8.根据权利要求7所述的一种驾驶适宜性检测方法，其特征在于，步骤3.4)具体地计算如下：

步骤3.4.1)、采用时空卷积核，空间分辨率为h×w,时间分辨率为d；

步骤3.4.2)、卷积时采用填充方式进行，保证输出与输入大小相同；

步骤3.4.3)、重复5次卷积，分别为conv1、conv2、conv3、conv4、conv5，每个卷积层分别采用Fn1、Fn2、Fn3、Fn4、Fn5个滤波器；每个卷积层之间采用最大池化层和ReLU层相连接，最大池化滤波器大小为Pw×Ph×Pd。

9.根据权利要求8所述的一种驾驶适宜性检测方法，其特征在于，第一层采用Pw＝2，Ph＝2，Pd＝1，其余层采用Pw＝2，Ph＝2，Pd＝2。