[发明专利]一种疲劳驾驶检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种疲劳驾驶检测装置及方法，首先采集驾驶员的头部图像，处理器设备读取图像并进行预处理；然后通过人脸特征分类器及改进的方式定位人脸区域，当未检测到人脸时，通过LED灯不断闪烁提醒驾驶员；采用粗细相结合的方式定位人眼；改变人眼区域图像的颜色空间，将眼部区域图像二值化，求出最大连通域的最大内接圆，圆的直径作为眼睛的张合度；统计单位周期内眼睛张合度小于规定阈值的帧数占总帧数的百分比，当百分比大于80％时发出报警声；计算驾驶员的疲劳度，当疲劳度大于设定值时发出报警声；本发明采用了人眼信息收集模块，能够减少人体差异性对系统精度的影响，采用的眼睛定位方法简单，能够减小眼镜的影响，定位精度高，实时性好。

主权项

1.一种疲劳驾驶检测装置，包括USB摄像机、人脸定位模块、人眼定位模块、眼睛区域图像处理模块、眼睛状态信息收集模块、疲劳判定模块、I/O接口、报警装置；其特征在于，所述报警装置包括LED灯和喇叭；所述USB摄像机与人脸定位模块相连，人脸定位模块通过I/O接口与LED灯相连，人脸定位模块与人眼定位模块相连；人眼定位模块与眼睛区域图像处理模块相连；眼睛区域图像处理模块分别与眼睛状态信息收集模块和疲劳判定模块相连，眼睛状态信息收集模块再与疲劳判定模块相连，疲劳判定模块通过I/O接口与喇叭相连；USB摄像机用以采集驾驶员的正面图像；人脸定位模块用以通过加载OpenCV机器视觉库中已经训练好的人脸特征分类器，采用Adaboost算法对USB摄像机采集的驾驶员的正面图像进行人脸定位；如果没有检测到人脸，则LED灯闪烁，发出提醒信号，并重新读取图像；人眼定位模块用以在人脸定位模块进行人脸定位后，根据人眼在人脸的分布规律，首先对人眼粗定位，然后通过求粗定位眼部图像的垂直灰度投影，根据灰度投影曲线在垂直方法的进一步定位；眼睛区域图像处理模块用以在人眼定位模块进行人眼定位后，对眼部图像进行处理，获取驾驶员的眼部状态信息；所述眼睛区域图像处理模块的工作过程为：首先将精确定位后的人眼图像扩大；然后将人眼区域图像的颜色空间由RGB转换为YCbCr格式，选择Cb通道的图像作为待处理对象，并将图像二值化，设置二值化阈值，对二值化图像进行开运算；找出二值化图像中的最大连通域，通过距离变换的方法求出最大连通域的最大内接圆半径R；眼睛状态信息收集模块用以在开始的5‑7分钟时间获取驾驶员正常驾驶时的眼部信息，即计算眼睛区域图像处理模块中驾驶员非闭眼时所有内接圆半径R的平均值inf，并将该平均值传送给疲劳判定模块；疲劳判定模块用以计算单位周期内驾驶员闭眼时间占单位时间的百分比，若百分比大于80%，则发出警报；每隔5分钟时间计算驾驶员的疲劳度，若疲劳度大于设定值，则控制喇叭发出警报。