[发明专利]列车司机行为识别分析装置及方法

权利要求书

1.一种列车司机行为识别分析装置，其特征在于，包括：

识别分析单元，所述识别分析单元设有：

数据采集模块，用于采集列车实时状态数据及视频图像；

人脸识别模块，用于通过识别视频图像中的人脸来判断驾驶员的身份；

行为识别模块，用于识别视频图像中驾驶员的动作、五官、头部偏转角度判断驾驶员的行为；

摄像头遮挡状态识别模块，用于判断识别视频图像遮挡状态；

预警模块，根据人脸识别模块、行为识别模块和摄像头遮挡状态识别模块识别结果生成预警信息；

电源接口单元，为识别分析单元供电。

2.如权利要求1所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，所述人脸识别模块包括：

人脸检测模块，从一张视频图像中检测出符合设定要求的人脸位置，筛选人脸图片，并进行人脸关键点标记，得到人脸图像；

人脸规整模块，将人脸图像进行规整得到统一的标准人脸图像；

特征提取模块，通过卷积神经网络从标准人脸图像中抽取出图像特征；

比对识别模块，根据抽取的图像特征与司机人脸特征对比，识别人脸。

3.如权利要求1所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，所述行为识别模块包括：

危险行为识别模块，用于通过识别视频图像中驾驶员的动作确定驾驶员的危险行为；

疲劳状态识别模块，用于通过识别视频图像中驾驶员的眼睛状态确定驾驶员的疲劳状态；

视野偏离状态识别模块，用于通过识别视频图像中驾驶员的头部偏转角度确定驾驶员的视野偏离状态。

4.如权利要求3所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，危险行为识别模块识别危险行为的方法为：若驾驶员存在使用手机、抽烟、打哈欠、左顾右盼、不专心驾驶的动作姿态，则判断为危险行为，反之则为正常行为。

5.如权利要求3所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，疲劳状态识别模块根据驾驶员的眼睛状态识别驾驶员疲劳状态的方法为：若驾驶员连续n帧中存在一只眼睛闭着或者两只眼睛都闭着的状态，则判断为疲劳状态，反之则为正常状态。

6.如权利要求3所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，视野偏离状态识别模块识别视野偏离的方法为：识别驾驶员头部转动姿态的俯仰角、横滚角以及偏航角三个角度，当连续n帧识别到的上述三个方向角度中某个方向角度都超过该方向的角度阈值，则判断为视野偏离状态，反之则为正常状态。

7.如权利要求1所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，摄像头遮挡状态识别模块识别视频图像遮挡状态的方法为：检测每一帧图像的像素值分布，当超过灰度占比阈值t的像素值灰度值都小于给定的灰度阈值则判断为摄像头遮挡，反之则摄像头不遮挡。

8.如权利要求1所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，还包括第一通信接口单元和第二通信接口单元，所述第一通信接口单元通过CAN收发器与识别分析单元连接，并通过第一网络变压器连接交换机，所述交换机与识别分析单元连接，所述第二通信接口单元通过第二网络变压器与交换机连接。

9.如权利要求8所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元与识别分析单元连接，用于存储人脸识别模块、行为识别模块识别及摄像头遮挡状态识别模块的结果。

10.如权利要求9所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，还包括4G模块，所述4G模块与预警模块连接，并通过4G模块与地面服务器进行通信，将预警模块中生成的预警信息传输至地面服务器。

11.如权利要求10所述的列车司机行为识别分析装置，其特征在于，还包括232模块，所述232模块分别与识别分析单元和第二通信接口单元连接，用于将数据TTL电平转换成232电平。