[发明专利]基于N-range图像处理算法的眼动参数监测的疲劳检测及促醒系统

摘要

本发明公开了一种基于N‑range图像处理算法的眼动参数监测的疲劳检测及促醒系统，包括：眼镜本体；图像采集模块，用于采集佩戴者的侧眼图像数据；促醒模块；电源模块；后台处理模块，其包括眼动数据分析模块、疲劳程度分析模块及主控模块；其中，所述眼动数据分析模块采用N‑range图像处理算法对眼动数据进行分析。本发明通过眼动数据分析，能自动实时判定人体疲劳程度，并依据人体疲劳等级进行预警，并施以声、光、振动相结合的促醒刺激，促使人体疲劳程度降低，使人体警觉度及作业能力提升。本发明的眼动参数分析方法具有平移旋转以及尺度不变形，且鲁棒性高，抗噪声能力与抗光照不均衡能力均较强。

主权项

1.一种基于N‑range图像处理算法的眼动参数监测的疲劳检测及促醒系统，其特征在于，包括：眼镜本体，其用于佩戴到眼部；图像采集模块，其设置于所述眼镜本体上，用于采集佩戴者的侧眼图像数据；促醒模块，其设置于所述眼镜本体上，包括光刺激单元、声音刺激单元和振动刺激单元；电源模块，其设置于所述眼镜本体上，用于为上述各模块供电；后台处理模块，其包括眼动数据分析模块、疲劳程度分析模块及主控模块；其中，所述眼动数据分析模块采用N‑range图像处理算法对眼动数据进行分析，该方法包括以下步骤：1)采集的侧眼图像；2)针对采集的侧眼图像，通过十字交叉卷积核进行卷积操作，得到眼部的梯度激活图；3)对梯度激活图进行阈值分割，去除激活程度低于阈值的区域并置为0，其余区域保持不变；4)计算所述步骤3)得到的图像的列方向和行方向的标准差投影图，对标准差投影图采用平均值阈值分割法，保留大于平均值标准差所在的行序号和列序号，作为眼部的区域，即行序号和列序号组成了一个矩形框，通过该矩形框分割出眼部区域；5)计算所述步骤4)得到的矩形框的高宽比，通过将得到的高宽比的值与设定的睁闭眼阈值进行比较，判断睁、闭眼状态；其中，所述后台处理模块与图像采集模块和促醒模块均通信连接，所述疲劳程度分析模块根据所述眼动数据分析模块的结果进行疲劳程度判断，所述主控模块根据所述疲劳程度分析模块的判定结果向所述促醒模块发送光刺激和/或声刺激和/或振动刺激的信号，通过所述促醒模块对人体进行促醒。