[发明专利]一种基于面部表情判断疲劳程度的方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于面部表情判断驾驶员疲劳程度的方法及装置。该基于面部表情判断驾驶员疲劳程度的方法及装置通过图像采集设备获取驾驶员的面部图像，通过预设的算法识别面部表情，将面部表情与预设疲劳程度标准进行比对来判断驾驶员的疲劳程度，且当判断出驾驶员的疲劳程度符合疲劳时，发出疲劳驾驶的提示。

技术领域

本发明涉及数字计算机检测的技术领域，特别是涉及交通安全领域中基于面度表情判断疲劳程度的方法及装置。

背景技术

随着汽车的快速发展及普及化，交通安全愈发成为社会关注的问题。据统计，发生交通事故的多数原因是驾驶员的疲劳驾驶。目前，市场上存在一些通过检测驾驶员的疲劳程度，并在发现驾驶员在疲劳驾驶时，发出提示的方法和装置。这种方法和装置一般基于车辆行为来进行疲劳程度判断，如若车辆短时间多次打转则判断驾驶员正在疲劳驾驶。这种检测判断方法和装置具有滞后性，不能进行预防性地提醒。为了避免这个问题，有学者提出基于生理状态判断疲劳程度，如采用脑电图(EEG类)的神经生理学测量来确定驾驶员的疲劳程度。这种基于生理状态判断疲劳程度的方法和装置对驾驶员具有侵入性，会干扰驾驶员正常操作且不具有产业推广性。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种能够避免干扰驾驶员正常操作且易于进行产业推广的基于面部表情判断驾驶员疲劳程度的方法和装置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于面部表情判断驾驶员疲劳程度的方法和装置。本发明实施例提供的基于面部表情判断驾驶员疲劳程度的方法通过图像采集设备获取驾驶员的面部图像，通过预设的算法识别面部表情，将面部表情与预设疲劳程度标准进行比对来判断驾驶员的疲劳程度。进一步地，当判断出驾驶员的疲劳程度符合疲劳时，发出疲劳驾驶的提示。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：一种基于面部表情判断驾驶员疲劳程度的方法，包括步骤S1:基于面部图像，进行面部识别而获得人脸轮廓区域，并且预测下一帧图像中面部区域的位置；所述面部图像通过近红外摄像机获取；步骤S2：将所述人脸轮廓区域划分为上部区域和下部区域，在所述上部区域检测出眼部区域，在所述下部区域检测出嘴部区域；步骤S3：基于所述眼部区域和嘴部区域，构建眼部与嘴部的几何关系，以确认嘴部区域和眼部区域的真实性：分别定义区域和宽高比，作为模糊推理的评估参数；将所述眼部区域与预设上部约束条件进行比对，获取一对瞳孔间距中心点的位置信息；将所述嘴部区域进行多次测试，获取嘴部质心位置信息及确认嘴部区域和眼部区域的真实性；步骤S4：分析眼部区域和嘴部区域，判断驾驶员的疲劳程度：采用第一模糊推理算法，将眼部区域与上部区域的面积比例标准化眼睛张开度，将嘴部区域与下部区域的面积比例标准化嘴部张开度；基于所述第一模糊推理中的眼部张开度和嘴部张开度进行第二模糊推理，获得驾驶员疲劳程度值。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中所述嘴部区域包括第一次测试和第二次测试，所述第一次采用椭圆偏心率分析，若偏心率接近1则进行所述第二次测试，否则返回步骤S2；所述第二次测试检测嘴部质心与瞳孔间距中心点之间的角度，若角度符合预设角度范围则进行步骤S4,否则返回步骤S2。

作为本发明的进一步改进，所述嘴部质心与瞳孔间距中心点之间的角度为嘴部质心与瞳孔间距中心点的连线与瞳孔之间连线之间的角度。

作为本发明的进一步改进，所述面部图像的视角为驾驶员的正面视角。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中若面部识别未发现人脸轮廓，则丢弃所述面部图像的帧。