[发明专利]基于头部姿态和眼动的驾驶员疲劳检测方法

权利要求书

1.一种基于头部姿态和眼动的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、通过非侵入式的图像采集单元获取图像序列；

步骤2、基于所述图像序列的每一帧图像中，检测出人脸特征点图像信息和眼部区域图像信息；

步骤3、基于所述的人脸特征点图像信息，求解出头部姿态；

步骤4、基于所述的眼部区域图像信息，求解出眼动矢量；

步骤5、结合所述的头部姿态和眼动矢量，确定驾驶员的驾驶状态。

2.根据权利要求1所述的基于头部姿态和眼动的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，所述步骤3中包括以下子步骤：

步骤31、在人脸图像信息区域上进行人脸特征点检测，标识出至少三个人脸特征点；

步骤32、将所述人脸特征点进行人脸特征点对齐，获得用户头部的空间坐标；

步骤33、基于所述用户头部的空间坐标，构建头部几何立体模型，获得用户头部姿态角；

步骤34、以人脸上一特征点为端点作一射线，射线方向为所述用户头部姿态角向量的方向。

3.根据权利要求1或2所述的基于头部姿态和眼动的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于：所述人脸特征点包括左眼眼角、右眼眼角、嘴巴左嘴角、嘴巴右嘴角和鼻尖。

4.根据权利要求1所述的基于头部姿态和眼动的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，所述步骤4包括以下子步骤：

步骤41、基于所述眼部区域图像信息，获得虹膜位置，分割人眼区域中的瞳孔边沿，并定位瞳孔中心；

步骤42、基于瞳孔中心与眼角之间的相对位置，构造瞳孔中心-大眼角矢量(Δx,Δy)，获得用户的眼动矢量。

5.根据权利要求1所述的基于头部姿态和眼动的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，所述步骤5包括以下子步骤：

步骤51、设定用户头部姿态角和眼动矢量的安全阈值为D₁；

步骤52、记录用户头部姿态角或者眼动矢量大于安全阈值D₁的时间为t₁；

步骤53、设定用户头部姿态角或者眼动矢量大于安全阈值D₁的最大安全时间为t₂；

步骤54、计算出所述时间t₁和t₂之差为T；

步骤55、比较T与0之间的大小关系，得出用户的驾驶状态；

步骤56、基于所述的眼动矢量，统计用户眨眼次数K₁，设定用户安全眨眼次数上限为K₂，下限为K₃；

步骤57、比较K₁与K₂、K₃的大小关系，得出用户的驾驶状态。