CN105160913A - 一种规范驾驶人驾驶行为的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种规范驾驶人驾驶行为的方法及装置，该方法包括以下步骤：S1、通过移动终端的摄像头实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域；S2、通过人脸识别技术侦测到人脸，同时定位到脸部各个五官区域；S3、通过监测算法识别出驾驶人的驾驶行为，并判断是否是危险驾驶行为，若是，执行步骤S4，若否，结束识别；S4、向驾驶人报警，提醒驾驶人正在进行危险驾驶。本发明中当驾驶人驾驶行为是危险驾驶行为时向驾驶人报警，大大提高了驾驶人驾驶车辆时的安全性。

Description

一种规范驾驶人驾驶行为的方法及装置

技术领域

本发明涉及驾驶监测技术领域，尤其涉及一种规范驾驶人驾驶行为的方法及装置。

背景技术

近年来我国汽车拥有量急剧膨胀,汽车交通的安全问题日益引起人们的关注。如何避免和减少交通事故成为科学家积极研究的课题,主要研究目标为提前预防交通事故并减少伤害。不规范的驾驶行为是发生交通意外的主要因素之一。而不规范的驾驶行为包括驾车时单手接电话，长时间未注视前方，疲劳驾驶时候打瞌睡等，驾驶员在疲劳状态下会出现注意力分散、思维活动降低，进而造成其反应迟钝、车辆控制力下降，增加发生交通事故的可能性。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种规范驾驶人驾驶行为的方法，利用驾驶人使用的移动终端实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域，通过人脸识别技术并定位到各个五官，并通过监测算法能够识别驾驶人的驾驶行为，若判断出驾驶人正在进行危险的驾驶行为，则向驾驶员报警。

本发明的第二目的是提供一种根据上述规范驾驶人驾驶行为的方法的系统。

为了实现本发明的第一目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种规范驾驶人驾驶行为的方法，包括以下步骤：

S1、通过移动终端的摄像头实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域；

S2、通过人脸识别技术侦测到人脸，同时定位到脸部各个五官区域；

S3、通过监测算法识别出驾驶人的驾驶行为，并判断是否是危险驾驶行为，若是，执行步骤S4，若否，结束识别；

S4、向驾驶人报警，提醒驾驶人正在进行危险驾驶。

进一步地，所述危险驾驶行为包括单手接电话、长时间未注视前方、疲劳驾驶。

进一步地，设定一种条件A，该条件A为：

首先，移动终端摄像头的图像侦测到人脸；然后，仅能侦测到五官中的耳朵；最后，侦测的图像中无人脸，同时移动终端处于通话的状态；

所述步骤S3中，判断单手接电话的方法为：实时监测条件A是否满足，若是，判断驾驶人处于单手接电话状态。

进一步地，所述步骤S3中，判断长时间未注视前方的方法为：实时监测人脸处于偏转状态是否大于一预定时间，若是，判断驾驶人长时间未注视前方。

进一步地，所述步骤S3中，判断疲劳驾驶的方法为：实时监测眼睛处于闭眼状态是否大于一预定时间，若是，判断驾驶人疲劳驾驶。

为了实现本发明的第二目的，

一种实现上述方法的装置，包括带有摄像头的移动终端，所述移动终端中包括以下模块：

图像采集模块，用于采集驾驶员脸部区域图像；

人脸识别定位模块，利用驾驶员脸部区域图像，定位到脸部各个五官区域；

行为监测模块，利用脸部各个五官区域的位置和图像判断驾驶员的驾驶行为，并判断是否为危险行为；

报警输出模块，当行为监测模块判断驾驶员的驾驶行为是危险行为时报警；

所述图像采集模块、人脸识别定位模块、行为监测模块、报警输出模块依次连接，且所述图像采集模块还与所述摄像头连接。

进一步地，所述图像采集模块、人脸识别定位模块、行为监测模块、报警输出模块均集成于移动终端APP中，所述移动终端APP安装在移动终端中。

进一步地，所述行为监测模块包括行为分析模块、单手接电话监测模块、未注视前方监测模块、疲劳驾驶监测模块，行为分析模块分别与单手接电话监测模块、未注视前方监测模块、疲劳驾驶监测模块连接。

进一步地，所述移动终端是手机或平板电脑。

通过驾驶人的移动终端实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域，将拍摄到的图像通过人脸识别技术侦测到人脸和五官区域，再通过监测算法识别驾驶人驾驶时的驾驶行为，当监测到驾驶人的驾驶行为是危险驾驶行为时向驾驶人报警。

本发明优点在于：由于移动终端作为每个驾驶人基本都有的电子产品，通过利用驾驶人的移动终端上的摄像头实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域，识别驾驶人的驾驶行为，当驾驶人驾驶行为是危险驾驶行为时向驾驶人报警，大大提高了驾驶人驾驶车辆时的安全性。

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说明：

图1为本发明的规范驾驶人驾驶行为的方法的方法原理图；

图2为本发明的规范驾驶人驾驶行为的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下说明和附图对于本发明是示例性的，并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而，在某些实例中，熟知的或常规的细节并未说明，以满足说明书简洁的要求。

参阅图1所示，一种规范驾驶人驾驶行为的方法，包括以下步骤：

S1、通过移动终端的摄像头实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域；该移动终端可以是手机或者是平板等设备，在驾驶时，手机通过手机托架安装在驾驶室前方，通过手机的前置摄像头拍摄驾驶员的驾驶行为。

S2、通过人脸识别技术侦测到人脸，同时定位到脸部各个五官区域；实时监测驾驶人脸部位置变化，和五官位置变化。

S3、通过监测算法、驾驶人脸部位置变化，和五官位置变化识别出驾驶人的驾驶行为，并判断是否是危险驾驶行为，若是，执行步骤S4，若否，结束识别；

S4、向驾驶人报警，提醒驾驶人正在进行危险驾驶。报警可以通过语音报警震动报警等方式。

通过该方法，只需在驾驶人的手机或者平台上安装预装软件，通过手机的摄像头监测驾驶人驾驶时的驾驶行为，并识别驾驶人的驾驶行为，当驾驶人驾驶行为是危险驾驶行为时向驾驶人报警，大大提高了驾驶人驾驶车辆时的安全性。

监测的危险驾驶行为包括单手接电话、长时间未注视前方、疲劳驾驶。

判断单手接电话主要是通过以下方法，设定一种条件A，该条件A为：

首先，移动终端摄像头的图像侦测到人脸；然后，仅能侦测到五官中的耳朵；最后，侦测的图像中无人脸，同时移动终端处于通话的状态；

步骤S3中，判断单手接电话的方法为：实时监测条件A是否满足，若是，判断驾驶人处于单手接电话状态。监测单手接电话时使用的摄像头为前置摄像头。判断单手接电话也可以通过定位到人脸部的耳朵区域是否有其他物体靠近，即耳部区域是否有加大面积的像素发生改变，以及嘴部区域有张合的动作，即嘴部区域附近有频繁的像素跳变。

步骤S3中，判断长时间未注视前方的方法为：实时监测人脸处于偏转状态是否大于一预定时间，若是，判断驾驶人长时间未注视前方。具体判断方法为：首先判断移动终端摄像头拍摄的人脸图像是否处于偏转状态，若是，开始计时，并且继续实时监测驾驶人脸图像，当人脸图像不再处于偏转状态时，计时停止并清零，同时当计时时间达到预定时间时，开始向驾驶人报警，优选的，计时时间可以设置为3S、4S、5S等，或其他时间。通过定位到人脸区域，捕捉到其正面特征，当驾驶人转头或低头时候，面部区域发生较大规模的像素改变，便无法定位到脸部的正面特征。

步骤S3中，判断疲劳驾驶的方法为：实时监测眼睛处于闭眼状态是否大于一预定时间，若是，判断驾驶人疲劳驾驶。摄像头拍摄的画面首先定位到眼睛，监测算法判断眼睛是否闭眼，如果闭眼，计时模块开始计时，直至画面中驾驶人睁眼，计时模块停止并清零，同时，当计时时间达到预定时间时，开始向驾驶人报警。该计时时间可以设置为2S、3S、4S等，或其他时间。通过定位到人脸部的眼部区域，侦测其是否长时间闭合，即眼部区域中的像素发生变化并且长时间未回复到稳定值。

参阅图2所示，一种实现上述方法的装置，包括带有摄像头11的移动终端1，移动终端1中包括以下模块：

图像采集模块2，用于采集驾驶员脸部区域图像；

人脸识别定位模块3，利用驾驶员脸部区域图像，定位到脸部各个五官区域；

行为监测模块4，利用脸部各个五官区域的位置和图像判断驾驶员的驾驶行为，并判断是否为危险行为；

报警输出模块5，当行为监测模块4判断驾驶员的驾驶行为是危险行为时报警；

图像采集模块2、人脸识别定位模块3、行为监测模块4、报警输出模块5依次连接，且图像采集模块2还与摄像头11连接。

摄像头11采集驾驶员驾驶时的脸部区域图像传递给图像采集模块2，人脸识别定位模块3用于将每个图像中的人脸和五官进行定位，行为监测模块4用于接收人脸和五官的位置和位置变化信息，判断驾驶人的驾驶行为，并判断驾驶行为是否是危险行为，如果是危险行为则通过报警输出模块5输出报警，提醒驾驶人，该装置能够制止驾驶人驾驶汽车时的危险行为，大大提高了驾驶人驾驶汽车的安全性。

优选的，图像采集模块2、人脸识别定位模块3、行为监测模块4、报警输出模块5均集成于移动终端APP中，移动终端APP安装在移动终端1中。该APP程序可以是Android、iOS、YunOS、BlackBerry、Windowsphone、symbian、Palm、BADA、WindowsMobile、ubuntu等系统的软件以适应不同移动终端的程序。

行为监测模块4包括行为分析模块41、单手接电话监测模块42、未注视前方监测模块43、疲劳驾驶监测模块44，行为分析模块41分别与单手接电话监测模块42、未注视前方监测模块43、疲劳驾驶监测模块44连接。单手接电话监测模块42用于监测单手接电话的动作，未注视前方监测模块43用于将侧驾驶人长时间未注视前方的动作，疲劳驾驶监测模块44用于监测驾驶人疲劳驾驶的动作。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干省略、改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种规范驾驶人驾驶行为的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过移动终端的摄像头实时拍摄驾驶人驾驶时的脸部区域；

S2、通过人脸识别技术侦测到人脸，同时定位到脸部各个五官区域；

S3、通过监测算法识别出驾驶人的驾驶行为，并判断是否是危险驾驶行为，若是，执行步骤S4，若否，结束识别；

S4、向驾驶人报警，提醒驾驶人正在进行危险驾驶。

2.根据权利要求1所述的规范驾驶人驾驶行为的方法，其特征在于：所述危险驾驶行为包括单手接电话、长时间未注视前方、疲劳驾驶。

3.根据权利要求2所述的规范驾驶人驾驶行为的方法，其特征在于，设定一种条件A，该条件A为：

首先，移动终端摄像头的图像侦测到人脸；然后，仅能侦测到五官中的耳朵；最后，侦测的图像中无人脸，同时移动终端处于通话的状态；

所述步骤S3中，判断单手接电话的方法为：实时监测条件A是否满足，若是，判断驾驶人处于单手接电话状态。

4.根据权利要求2所述的规范驾驶人驾驶行为的方法，其特征在于，所述步骤S3中，判断长时间未注视前方的方法为：实时监测人脸处于偏转状态是否大于一预定时间，若是，判断驾驶人长时间未注视前方。

5.根据权利要求2所述的规范驾驶人驾驶行为的方法，其特征在于，所述步骤S3中，判断疲劳驾驶的方法为：实时监测眼睛处于闭眼状态是否大于一预定时间，若是，判断驾驶人疲劳驾驶。

6.一种实现权利要求1-5任一相所述方法的装置，其特征在于，包括带有摄像头(11)的移动终端(1)，所述移动终端(1)中包括以下模块：

图像采集模块(2)，用于采集驾驶员脸部区域图像；

人脸识别定位模块(3)，利用驾驶员脸部区域图像，定位到脸部各个五官区域；

行为监测模块(4)，利用脸部各个五官区域的位置和图像判断驾驶员的驾驶行为，并判断是否为危险行为；

报警输出模块(5)，当行为监测模块(4)判断驾驶员的驾驶行为是危险行为时报警；

所述图像采集模块(2)、人脸识别定位模块(3)、行为监测模块(4)、报警输出模块(5)依次连接，且所述图像采集模块(2)还与所述摄像头(11)连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块(2)、人脸识别定位模块(3)、行为监测模块(4)、报警输出模块(5)均集成于移动终端APP中，所述移动终端APP安装在移动终端(1)中。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述行为监测模块(4)包括行为分析模块(41)、单手接电话监测模块(42)、未注视前方监测模块(43)、疲劳驾驶监测模块(44)，行为分析模块(41)分别与单手接电话监测模块(42)、未注视前方监测模块(43)、疲劳驾驶监测模块(44)连接。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述移动终端(1)是手机或平板电脑。