CN103247150A - 防疲劳驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防疲劳驾驶系统，其与车辆的鸣笛装置相连，其特征在于，其包括：图像采集单元，用于采集司机的脸部视频信息，获取其中的人脸照片；脸部特征提取单元，用于提取司机脸部图像的特征数据；人脸特征数据库，用于存储司机正常状态下的脸部图像特征数据；比对识别单元，将所述脸部特征提取单元提取的特征数据与所述人脸特征数据库中的特征数据进行比对识别，若比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛。本发明的防疲劳驾驶系统，利用人脸识别技术，将驾驶员行车时的状态与行车前拍摄的精神饱满的状态进行比对，如果比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛，警告驾驶员要休息调整状态，同时提醒旁边的行人行驶的车辆注意避让，从而大大降低了因疲劳驾驶带来的交通事故。

Description

防疲劳驾驶系统

技术领域

本发明涉及一种防疲劳驾驶系统，属于人脸识别技术领域。

背景技术

近些年由于人们的生活节凑快，工作压力大，因疲劳问题而引起的事故时有发生，而因疲劳驾驶酿成的惨剧更是使我们警钟长鸣。所谓疲劳驾驶是指驾驶员由于睡眠不足或长时间持续驾驶造成的反映能力下降，这种下降表现在驾驶员困倦、打瞌睡、驾驶操作失误或完全丧失驾驶力，驾驶疲劳反映在生理与心理两个方面，生理反应包括神经系统的功能、血液和眼睛的变化；心理反映包括反应时延长、注意力分散、动作不协调等。当人疲劳时，面部的疲劳特征是十分明显的，例如，驾驶员精力充沛时，眼睛睁开；进入轻度疲劳时，眼睛睁开变小，特别疲劳以至于睡眠时，眼睛经常会出现完全合上的状况，再如，驾驶员频繁地处于打哈欠状态时，很可能处于疲劳驾驶状态，驾驶员长时间地处于说话张嘴状态时，很可能与他人说话或者打手机通话，这都会导致驾驶精神分散。由此驾驶员在正常状态下和在疲劳状态下面部的区别特征很明显，如果能对这些区别特征进行深入分析，建立一套切实有效工作的疲劳检测系统，必定可以大大减少由疲劳驾驶所引起的交通事故，避免因此产生的经济损失。

发明内容

为了弥补背景技术中的不足，本发明提供了一种防疲劳驾驶系统，其与车辆的鸣笛装置相连，其特征在于，其包括：

图像采集单元，用于采集司机的脸部视频信息，获取其中的人脸照片；

脸部特征提取单元，用于提取司机脸部图像的特征数据；

人脸特征数据库，用于存储司机正常状态下的脸部图像特征数据；

比对识别单元，将所述脸部特征提取单元提取的特征数据与所述人脸特征数据库中的特征数据进行比对识别，若比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛。

优选的，所述脸部特征提取单元提取脸部图像特征数据的步骤为：

1）对人脸照片通过卷积实现高斯平滑处理，除去照片中的高频部分，降低照片的视觉噪声；

2）使用颜色空间YcrCB肤色分割的方法对步骤1）中处理后的照片进行光线补偿；

3)使用直方图算法对步骤2）中处理后的照片进行二值化变换，将多层次图像处理成二值图像；

4）使用统计分析的方法对步骤3）中处理后的照片建立形状模型，获得脸部图像的特征数据，从而识别人脸。

优选的，所述统计分析方法的步骤为：

4.1）将所述人脸照片分解成若干个目标的形状，对每个目标的形状特征进行统计；

4.2）用一系列的坐标点来定义每个目标区域的形状特征；

4.3）用若干个目标区域的形状的坐标点集合来定义人脸部的特征数据。

优选的，所述目标包括眼睛和/或鼻子。

有益效果：

本发明的防疲劳驾驶系统，通过对摄像头实时拍摄到的驾驶员驾驶状态时的照片进行分析，与驾驶员正常驾驶状态下的照片进行比对识别，如果比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛，警告驾驶员要休息调整状态，同时提醒旁边的行人行驶的车辆注意避让。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的功能结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的一种防疲劳驾驶系统与车辆的鸣笛装置相连，包括：

图像采集单元，负责用摄像头采集车辆运行时，司机位置上的司机的脸部视频信息，获取其中的人脸照片；

脸部特征提取单元，负责用人脸识别技术对采集来的司机人脸照片进行特征提取，获得特征数据；

人脸特征数据库，用于存储驾驶员精神饱满状态下的脸部图像特征，利用人脸识别技术对图像特征进行人脸检测、特征提取获得脸部图像的特征数据；

比对识别单元，用于比对识别脸部特征提取单元提取的特征数据和人脸特征数据库中的特征数据，如果比对结果一致则继续进行图像采集，如果比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛，警告驾驶员要休息调整状态，同时提醒旁边的行人行驶的车辆注意避让，也可以与公安的报警系统联动，设定报警次数，如果超过了这个次数则可以通知沿途的交警勒令其就近停车休息。

本发明的人脸识别技术采用的是如下方法，即脸部特征提取单元提取脸部图像特征数据的步骤为：

1）对人脸照片通过卷积实现高斯平滑处理，除去照片中的高频部分，降低照片的视觉噪声；

2）使用颜色空间YcrCB肤色分割的方法对步骤1）中处理后的照片进行光线补偿；

3)使用直方图算法对步骤2）中处理后的照片进行二值化变换，将多层次图像处理成二值图像；

4）使用统计分析的方法对步骤3）中处理后的照片建立形状模型，获得脸部图像的特征数据，从而识别人脸。

其中，统计分析方法的步骤为：

   1）将所述人脸照片分解成若干个目标的形状，对每个目标的形状特征进行统计；

2）用一系列的坐标点来定义每个目标区域的形状特征；

3）用若干个目标区域的形状的坐标点集合来定义人脸部的特征数据。

优选的，所述目标包括眼睛和/或鼻子。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (4)

1.一种防疲劳驾驶系统，其与车辆的鸣笛装置相连，其特征在于，其包括：

图像采集单元，用于采集司机的脸部视频信息，获取其中的人脸照片；

脸部特征提取单元，用于提取司机脸部图像的特征数据；

人脸特征数据库，用于存储司机正常状态下的脸部图像特征数据；

比对识别单元，将所述脸部特征提取单元提取的特征数据与所述人脸特征数据库中的特征数据进行比对识别，若比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛。

2.根据权利要求1所述的防疲劳驾驶系统，其特征在于，所述脸部特征提取单元提取脸部图像特征数据的步骤为：

1）对人脸照片通过卷积实现高斯平滑处理，除去照片中的高频部分，降低照片的视觉噪声；

2）使用颜色空间YcrCB肤色分割的方法对步骤1）中处理后的照片进行光线补偿；

3)使用直方图算法对步骤2）中处理后的照片进行二值化变换，将多层次图像处理成二值图像；

4）使用统计分析的方法对步骤3）中处理后的照片建立形状模型，获得脸部图像的特征数据，从而识别人脸。

3.根据权利要求2所述的防疲劳驾驶系统，其特征在于，所述统计分析方法的步骤为：

4.1）将所述人脸照片分解成若干个目标区域的形状，对每个目标的形状特征进行统计；

4.2）用一系列的坐标点来定义每个目标的形状特征；

4.3）用若干个目标区域的形状的坐标点集合来定义人脸部的特征数据。

4.根据权利要求3所述的防疲劳驾驶系统，其特征在于，所述目标包括眼睛和/或鼻子。

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