CN103886288B - 一种瞌睡检测方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种瞌睡检测方法及其系统，通过获取标准的非瞌睡眨眼频率以及当前眨眼频率，并将所述当前眨眼频率与所述标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示。由于对用户进行瞌睡状态检测并相应的进行报警提示，极大程度上避免了用户因瞌睡而导致的严重后果。

Description

一种瞌睡检测方法及其系统

技术领域

本发明涉及移动终端领域，尤其涉及的是一种瞌睡检测方法及其系统。

背景技术

瞌睡在人们的日常工作，学习，生活中是不可避免的，其产生原因可能是休息不够，睡眠不足或是空气不流通等。但人们在休息足够的情况下，也会经常昏昏欲睡，这与我们的身体健康状况有一定关系。经常打瞌睡可能表示脾胃功能不好，忧郁症，眼肌或神经系统病变，也可能是睡眠发生障碍。人们常常需要集中注意力工作，开车等。如果稍有不注意，就有可能因为瞌睡给工作，生活带来严重的后果。

随着移动终端技术的发展，移动终端和穿戴式设备的功能越来越强大。但目前的移动终端和穿戴式设备主要功能都集中在通信及娱乐功能上，而且目前市场上的疲劳检测产品主要应于汽车中，用于对司机疲劳驾驶进行检测，但在其他生活领域仍未得到广泛应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种瞌睡检测方法及其系统，从而有效对用户是否瞌睡进行检测并进行提示，防范因瞌睡有可能导致的严重后果。

本发明的技术方案如下：

一种瞌睡检测方法，其中，所述方法包括步骤：

A、摄像头接收用户的操作指令，采集用户的当前眨眼频率；

B、将当前眨眼频率与一预先设定的标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示。

所述瞌睡检测方法，其中，所述步骤A之前还包括：

S、设定一标准的非瞌睡眨眼频率。

所述瞌睡检测方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、设置第一摄像头的第一采集时间；

A2、所述第一摄像头接收用户的操作指令获取用户在第一采集时间内的眨眼次数；

其中，所述第一采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从所述第一采集时间开始倒计时，当所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述第一采集时间内的眨眼次数加1；

A3、按所述第一采集时间内的眨眼次数除以第一采集时间得到当前眨眼频率。

所述瞌睡检测方法，其中，所述步骤S具体包括：

S1、预先设置第二摄像头多个对应不同场景的采集场景模式和与不同采集场景模式一一对应的采集时间；

S2、所述第二摄像头接收用户的操作指令获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数；

其中，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从各采集场景模式对应的采集时间开始倒计时，当所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数加1；

S3、按采集时间内的眨眼次数除以采集时间得到对应采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率；

S4、计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，得到标准的非瞌睡眨眼频率，对第二摄像头的标准的非瞌睡眨眼频率进行设定。

所述瞌睡检测方法，其中，所述步骤A1之前还包括：

A0、设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离。

所述瞌睡检测方法，其中，所述步骤S1之前还包括：

S0、设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离。

一种瞌睡检测系统，其中，包括：

当前眨眼频率获取模块，用于摄像头接收用户的操作指令，采集用户当前眨眼频率；

对比及提示模块，用于将当前眨眼频率与一预先设定的标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示。

所述瞌睡检测系统，其中，还包括：

标准眨眼频率设定模块，用于设定一标准的非瞌睡眨眼频率。

所述瞌睡检测系统，其中，所述当前眨眼频率获取模块具体包括：

第一设定单元，用于设置第一摄像头的第一采集时间；

第一记录单元，用于所述第一摄像头接收用户的操作指令获取用户在第一采集时间内的眨眼次数；

其中，所述第一采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从所述第一采集时间开始倒计时，当所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述第一采集时间内的眨眼次数加1；

第一结果输出单元，用于按所述第一采集时间内的眨眼次数除以第一采集时间得到当前眨眼频率。

所述瞌睡检测系统，其中，所述标准眨眼频率设定模块具体包括：

第二设定单元，用于预先设置第二摄像头多个对应不同场景的采集场景模式和与不同采集场景模式一一对应的采集时间；

第二记录单元，用于所述第二摄像头接收用户的操作指令获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数；

其中，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从各采集场景模式对应的采集时间开始倒计时，当所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数加1；

第二计算单元，用于按采集时间内的眨眼次数除以采集时间得到对应采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率；

设定单元，用于计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，得到标准的非瞌睡眨眼频率，并对第二摄像头的标准的非瞌睡眨眼频率进行设定。

本发明所提供的一种瞌睡检测方法及其系统，通过获取标准的非瞌睡眨眼频率以及当前眨眼频率，并将所述当前眨眼频率与所述标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示。由于对用户进行瞌睡状态检测和并相应的进行报警提示，极大程度上避免了用户因瞌睡而导致的严重后果。

附图说明

图1为本发明的瞌睡检测方法的较佳实施例的流程图。

图2为本发明的瞌睡检测方法中获取当前眨眼频率的具体流程图。

图3为本发明的瞌睡检测方法中获取标准的非瞌睡眨眼频率的具体流程图。

图4为本发明的瞌睡检测系统的较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种瞌睡检测方法及其系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，图1是本发明的瞌睡检测方法的较佳实施例的流程图。如图1所示，所述瞌睡检测方法，包括以下步骤：

步骤S101、摄像头接收用户的操作指令，采集用户的当前眨眼频率；

步骤S102、将当前眨眼频率与一预先设定的标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示。

进一步地实施例，如图1所示，步骤S101之前还包括：

步骤S100、设定一标准的非瞌睡眨眼频率。

进一步地实施例，如图2所示，获取当前眨眼频率的具体步骤包括：

步骤S201、设置第一摄像头的第一采集时间。

步骤S202、所述第一摄像头接收用户的操作指令获取用户在第一采集时间内的眨眼次数；

其中，所述第一采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从所述第一采集时间开始倒计时，当所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述第一采集时间内的眨眼次数加1。

本发明的实施例中，通过统计在所述第一采集时间内所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离的总次数，来获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数。也就是说在规定的某一时间段内，例如从眨眼次数从初始值为0次，倒数计时时间为60s开始，摄像头以帧为单位采集用户的眼部图像，并对眼部图像中的上下眼皮的距离进行测量，当眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，则判定此帧眼部图像为用户的眨眼的图像，并将眨眼次数累计加1。所述预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离通过大量的实验数据统计测得，一般情况下当上下眼皮的距离大于等于18mm时，都可判定人眼处于非眨眼状态。当然，所述上下眼皮的非瞌睡状态最小距离会因采集用户和采集场景的不同而不一定严格为18mm，具体地数据由经过大量的数据采集并统计和比较得到。

当然，步骤S202中用户也可以不预先设置采集时间，而是采用计时累计次数的方式，即第一摄像头接收用户的操作指令开始记录用户的眨眼次数并同时开始计时，当第一摄像头接收用户的操作指令停止采集和计时后，用户的眨眼次数的总次数停止增长。通过采用计时累计次数的方式，使得用户可随时获取任意时间段内的眨眼次数，也就是当前时段的眨眼次数。

步骤S203、按所述第一采集时间内的眨眼次数除以第一采集时间得到当前眨眼频率。

进一步地实施例，如图2所示，所述步骤S201之前还包括：

步骤S200、设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离。

在步骤S100中，如图3所示，获取及设定标准的非瞌睡眨眼频率的具体步骤包括：

步骤S301、预先设置第二摄像头多个对应不同场景的采集场景模式和与不同采集场景模式一一对应的采集时间；

本发明的实施例中，多个对应不同场景的采集场景模式包括说话模式，开车模式，阅读模式和用户自定义模式。因为在不同的情况下用户眨眼的频率都不相同，故采集多个不同场景下的用户眨眼频率，能更准确得到普遍适用的标准的非瞌睡眨眼频率。而且，与不同采集场景模式一一对应的采集时间用户可自定义，也可以是从系统预设的时间间隔选项中选取，如从10s、20s、30s、60s中选取。

步骤S302、所述第二摄像头接收用户的操作指令获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数；

其中，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从各采集场景模式对应的采集时间开始倒计时，当所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数加1；

本发明的实施例中，通过统计在所述各采集场景模式对应的采集时间内所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离的总次数来获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数。也就是说在规定的某一时间段内，例如从眨眼次数从初始值为0次，倒数计时时间为60s开始，摄像头以帧为单位采集用户的眼部图像，并对眼部图像中的上下眼皮的距离进行测量，当眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，则判定此帧眼部图像为用户的眨眼的图像，并将眨眼次数累计加1。所述预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离通过大量的实验数据统计测得，一般情况下当上下眼皮的距离大于等于18mm时，都可判定人眼处于非眨眼状态。当然，所述上下眼皮的非瞌睡状态最小距离会因采集用户和采集场景的不同而不一定严格为18mm，具体地数据由经过大量的数据采集并统计和比较得到。

步骤S303、按采集时间内的眨眼次数除以采集时间得到对应采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率。

步骤S304、计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，得到标准的非瞌睡眨眼频率，对第二摄像头的标准的非瞌睡眨眼频率进行设定。

本发明实施例中，通过计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，能得到准确性更高及适用范围更广的标准的非瞌睡眨眼频率，这也是极为符合统计学基本原则的。

进一步地实施例，如图3所示，所述步骤S301之前还包括：

步骤S300、设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离。

在步骤S300中设置的眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离与在步骤S200中设置的眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离为同一距离，以保证判定标准的唯一性，并提高眨眼次数统计的准确性。

本发明实施例中，通过设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离，能有效提高判定人眼是否为眨眼状态的准确性。

在步骤S204中获取了所述标准的非瞌睡眨眼频率，并不能用作判定用户当前是否处于瞌睡状态，而只能作为一个判定标准，从而需要用户获取当前的实时眨眼频率，并与所述标准的非瞌睡眨眼频率进行比较才能判定用户是否处于瞌睡状态。

基于上述方法，本发明还提供了一种瞌睡检测系统，如图4所示，包括：

当前眨眼频率获取模块210，用于摄像头接收用户的操作指令，采集用户当前眨眼频率；具体如上所述。

对比及提示模块220，用于将当前眨眼频率与一预先设定的标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示；具体如上所述。

进一步地实施例，如图4所示，所述瞌睡检测系统还包括：

标准眨眼频率设定模块200，用于设定一标准的非瞌睡眨眼频率；具体如上所述。

进一步地实施例，所述当前眨眼频率获取模块具体包括：

第一设定单元，用于设置第一摄像头的第一采集时间；具体如上所述。

第一记录单元，用于所述第一摄像头接收用户的操作指令获取用户在第一采集时间内的眨眼次数；

其中，所述第一采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从所述第一采集时间开始倒计时，当所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述第一采集时间内的眨眼次数加1；具体如上所述。

第一结果输出单元，用于按所述第一采集时间内的眨眼次数除以第一采集时间得到当前眨眼频率；具体如上所述。

进一步地实施例，所述标准眨眼频率设定模块具体包括：

第二设定单元，用于预先设置第二摄像头多个对应不同场景的采集场景模式和与不同采集场景模式一一对应的采集时间；具体如上所述。

第二记录单元，用于所述第二摄像头接收用户的操作指令获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数；

其中，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从各采集场景模式对应的采集时间开始倒计时，当所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数加1；具体如上所述。。

第二计算单元，用于按采集时间内的眨眼次数除以采集时间得到对应采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率；具体如上所述。

设定单元，用于计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，得到标准的非瞌睡眨眼频率，并对第二摄像头的标准的非瞌睡眨眼频率进行设定；具体如上所述。

综上所述，本发明所提供的一种瞌睡检测方法及其系统，通过获取标准的非瞌睡眨眼频率以及当前眨眼频率，并将所述当前眨眼频率与所述标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示。由于对用户进行瞌睡状态检测和并相应的进行报警提示，极大程度上避免了用户因瞌睡而导致的严重后果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种瞌睡检测方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、摄像头接收用户的操作指令，采集用户的当前眨眼频率；

B、将当前眨眼频率与一预先设定的标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示；

所述步骤A具体包括：

A1、设置第一摄像头的第一采集时间；

A2、所述第一摄像头接收用户的操作指令获取用户在第一采集时间内的眨眼次数；

其中，所述第一采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从所述第一采集时间开始倒计时，当所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述第一采集时间内的眨眼次数加1；或所述第一摄像头接收用户的操作指令开始记录用户的眨眼次数并同时开始计时，当所述第一摄像头接收用户的操作指令停止采集和计时后，所述用户的眨眼次数的总次数停止增长；

A3、按所述第一采集时间内的眨眼次数除以第一采集时间得到当前眨眼频率;

所述步骤A之前还包括：

S、设定一标准的非瞌睡眨眼频率;

所述步骤S具体包括：

S1、预先设置第二摄像头多个对应不同场景的采集场景模式和与不同采集场景模式一一对应的采集时间；

S2、所述第二摄像头接收用户的操作指令获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数；

其中，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从各采集场景模式对应的采集时间开始倒计时，当所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数加1；

S3、按采集时间内的眨眼次数除以采集时间得到对应采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率；

S4、计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，得到标准的非瞌睡眨眼频率，对第二摄像头的标准的非瞌睡眨眼频率进行设定；

采集场景模式包括说话模式，开车模式，阅读模式和用户自定义模式。

2.根据权利要求1所述瞌睡检测方法，其特征在于，所述步骤A1之前还包括：

A0、设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离。

3.根据权利要求1所述瞌睡检测方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

S0、设置一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离。

4.一种瞌睡检测系统，其特征在于，包括：

当前眨眼频率获取模块，用于摄像头接收用户的操作指令，采集用户当前眨眼频率；

对比及提示模块，用于将当前眨眼频率与一预先设定的标准的非瞌睡眨眼频率进行比较，当所述当前眨眼频率小于所述标准的非瞌睡眨眼频率时，则对用户进行瞌睡报警提示，反之则不进行瞌睡报警提示；

所述当前眨眼频率获取模块具体包括：

第一设定单元，用于设置第一摄像头的第一采集时间；

第一记录单元，用于所述第一摄像头接收用户的操作指令获取用户在第一采集时间内的眨眼次数；或所述第一摄像头接收用户的操作指令开始记录用户的眨眼次数并同时开始计时，当所述第一摄像头接收用户的操作指令停止采集和计时后，所述用户的眨眼次数的总次数停止增长；

其中，所述第一采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从所述第一采集时间开始倒计时，当所述第一摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述第一采集时间内的眨眼次数加1；

第一结果输出单元，用于按所述第一采集时间内的眨眼次数除以第一采集时间得到当前眨眼频率;

还包括：

标准眨眼频率设定模块，用于设定一标准的非瞌睡眨眼频率;

所述标准眨眼频率设定模块具体包括：

第二设定单元，用于预先设置第二摄像头多个对应不同场景的采集场景模式和与不同采集场景模式一一对应的采集时间；

第二记录单元，用于所述第二摄像头接收用户的操作指令获取用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数；

其中，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数的初始值为0，而且从各采集场景模式对应的采集时间开始倒计时，当所述第二摄像头采集到的眼部图像中的上下眼皮的距离小于一预先设置的一眼部图像中的上下眼皮的非瞌睡状态最小距离时，所述用户在各采集场景模式对应的采集时间内的眨眼次数加1；

第二计算单元，用于按采集时间内的眨眼次数除以采集时间得到对应采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率；

设定单元，用于计算各采集场景模式下的非瞌睡眨眼频率的平均值，得到标准的非瞌睡眨眼频率，并对第二摄像头的标准的非瞌睡眨眼频率进行设定；

采集场景模式包括说话模式，开车模式，阅读模式和用户自定义模式。