[发明专利]基于客运车辆司机疲劳驾驶状态分析装置

说明书

基于客运车辆司机疲劳驾驶状态分析装置，其中：提供一个摄像头，用于获取司机脸部的实况图像；提供一个主机，主机与摄像头信号连接，主机采用卷积神经网络从实况图像中识别人脸，判断司机是否存在危险驾驶行为以及是否存在疲劳表情；提供一个显示屏，显示屏与主机信号连接，用于可视化返回主机的分析结果；提供一个喇叭，喇叭与主机信号连接，用于播放语音提醒。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过卷积神经网络，更为高效、准确的识别司机是否存在眼睛是否闭合、是否有抽烟、是否有接听电话等危险驾驶行为，以及是否存在疲劳表情，并且及时进行显示和提醒。

技术领域

本发明涉及电子信息领域，具体的是指基于客运车辆司机疲劳驾驶状态分析装置。

背景技术

随着汽车保有量和车辆出行急剧增加，交通安全问题日益突出。为解决由此产生的各种交通问题，业内开始大力发展ITS智能交通系统(Intelligent TransportationSystem)。ITS智能交通系统的核心技术涉及数字信号处理、通信技术、图像处理、模式识别、人工智能，比如疲劳驾驶识别就是其典型应用。

疲劳驾驶极易引起交通事故，是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。驾驶人睡眠质量差或不足，长时间驾驶车辆，容易缺乏内源氧出现疲劳。如专利号为CN201721228839.6的中国发明“一种疲劳驾驶提醒系统”、专利号为CN201010138314.X的中国发明“疲劳驾驶监测系统及方法”，均属于针对疲劳驾驶的安全系统。

申请人结合现有技术和实际驾驶员的人脸进行研究发现，对于判断疲劳状态而言，驾驶员的人脸图谱对于疲劳度识别有决定性的作用。而对于人脸识别而言，传统的人脸定位识别算法存在下列缺点：

(1)人脸图像的获取过程中的不确定性(光的方向、光的强度等)；

(2)人脸手进行部分遮挡，人脸框丢失或者识别率低；

(3)人脸的塑性变形的不确定性(比如：歪嘴咧牙、面部表情扭曲)；

(4)人脸左右以及上下一定角度状态下，人脸框丢失或者识别率低；

(5)眼睛在微眯状态下，会导致错误判断为是闭眼睛状态；

(6)阳光光点照射在嘴巴附近会导致抽烟误检。

以上情形都是现有技术不能解决或者难以有效解决的问题。

发明内容

本发明为了克服上述的现有技术不足之处，提供了一种基于客运车辆司机疲劳驾驶状态分析装置。

基于客运车辆司机疲劳驾驶状态分析装置，其中：

提供一个摄像头，用于获取司机脸部的实况图像；

提供一个主机，主机与摄像头信号连接，主机采用卷积神经网络从实况图像中识别人脸，判断司机是否存在危险驾驶行为以及是否存在疲劳表情；

提供一个显示屏，显示屏与主机信号连接，用于可视化返回主机的分析结果；

提供一个喇叭，喇叭与主机信号连接，用于播放语音提醒。

可选的，摄像头安装在汽车的前挡风玻璃，主机安装于驾驶台，显示屏安装于驾驶台，喇叭集成于主机内。

较佳的，卷积神经网络采用高鲁棒性数据样本，数据样本包括全天候24小时10000名司机的人脸图像。

进一步的，数据样本的人脸图像包括被手进行部分遮挡的人脸、具有塑性变形的人脸。

较佳的，摄像头基于940波长的红外补光。