[发明专利]一种用于疲劳驾驶检测的打哈欠动作检测方法

摘要

本发明提供了一种用于疲劳驾驶检测的打哈欠动作检测方法，借助面部匹配模板的各个面部特征区域各自对应的特征区域轮廓来分别匹配确定视频图像中人脸图像区域中各个面部特征区域的相对位置关系，从而很好地保证了对嘴部定位的准确性，同时采用主动形状模型匹配算法对视频图像的人脸图像区域中嘴部区域进行快速的匹配定位，数据运算量小、处理速度快，确保了嘴部定位的实时性；然后，通过对视频图像的人脸图像区域中嘴部区域匹配定位确定嘴部特征区域轮廓的实际形状，进而识别嘴部开合状态，实现对打哈欠动作的检测，检测准确性高，速度快，为打哈欠动作检测提供有效且实时性好的解决方案，能够用于为疲劳驾驶检测提供更具及时性的提示信号。

主权项

一种用于疲劳驾驶检测的打哈欠动作检测方法，其特征在于，通过在计算机设备中预设的面部匹配模板，对计算机设备获取到的视频图像逐帧地进行打哈欠动作识别处理，实现对打哈欠动作的实时性检测；所述面部匹配模板中描绘有人脸整体区域、左眉部、右眉部、右眼部、左眼部、鼻部和嘴部这7个面部特征区域各自所对应的特征区域轮廓，且各个面部特征区域对应的特征区域轮廓的初始轮廓形状及其相互之间的初始相对位置已根据先验知识得以确定；该方法包括如下步骤：1）初始化打哈欠状态累加器n的值为0，预设定嘴部轮廓高宽比阈值ε和打哈欠状态累加阈值N的值；2）读取一帧视频图像；3）采用级联分类器对当前帧视频图像进行人脸检测，判定当前帧视频图像中是否检测到人脸图像区域；如果是，则继续执行步骤4；否则，跳转执行步骤8；4）调用预设的面部匹配模板，采用主动形状模型匹配算法将面部匹配模板中的各个特征区域轮廓与当前帧视频图像中人脸图像区域的各个面部特征区域进行对应的匹配定位，确定面部匹配模板在当前帧视频图像的人脸图像区域中各个面部特征区域对应的特征区域轮廓的实际形状；5）从匹配定位得到的面部匹配模板中提取出当前帧视频图像的人脸图像区域中的嘴部特征区域轮廓，根据嘴部特征区域轮廓的实际形状计算其覆盖的像素高度值H和像素宽度值W，并计算当前帧视频图像中的嘴部轮廓高宽比θ=H/W；6）判断当前帧视频图像中的嘴部轮廓高宽比θ是否大于预设定的嘴部轮廓高宽比阈值ε；若θ>ε，则执行步骤7；若θ≤ε，执行步骤8；7）令打哈欠状态累加器n的值累加1，然后判断当前打哈欠状态累加器n的值是否已等于打哈欠状态累加阈值N；若n<N，则跳转执行步骤10；若n=N，则跳转执行步骤9；8）令打哈欠状态累加器n的值重置为0，然后跳转执行步骤10；9）判定视频图像中人脸图像处于打哈欠动作状态，输出打哈欠动作指示信息；然后跳转执行步骤8；10）读取下一帧视频图像，返回执行步骤3。