CN107403541A - 实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统，包括远程监控终端、实时监控平台和数据处理服务器；远程监控终端和实时监控平台分别与数据处理服务器通过网络相连接；远程监控终端包括视频显示设备、麦克、第一储存模块、数据传输模块和第一网络模块；实时监控平台包括信息收发接口、数据采集器、电源模块、第二储存模块和第二网络模块，数据采集器包括摄像头和人眼状态监测模块，人眼状态监测模块包括图像轮廓提取模块和人眼轮廓提取模块，数据采集器与数据处理服务器通过网络相连接；实时监控平台安装在汽车仪表上，远程终端安装在公共交通汽车的调度室，数据处理服务器安装在调度室或/和汽车上。

Description

实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统

技术领域

本发明涉及在线教育技术领域，尤其涉及一种实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统。

背景技术

随着机动车辆的数量不断的增加，道路交通事故数量高居不下，根据公安部统计数据分析，驾驶员疲劳是交通伤亡事故中的重要原因，受人体生物钟的影像，在长期驾驶过程中难免产生疲劳，特别在夜间行车阶段。由疲劳驾驶导致的交通事故占事故总数的20%左右，占特大交通事故的40%以上，交通事故给国家造成巨大的经济损失和人员伤亡，而疲劳驾驶已作为交通事故的主要隐患，已经引起人们的强烈关注。近年来，随着经济的发展，我国的交通运输业发展讯速，但随之而一的道路交通事姑也呈上升趋势，目前交通运输部特别对公共交通系统、危货器车辆营过系统中的危险驶驶行为提出了相应的要求和解决思路；由此产生了一系列的车辆卫星定位终端、车辆视频监控终端、车辆行驶特征采集终端、视频分析驾驶员行为识别终端等多种设备或系统。然而大部分产品针对车辆行驶轨迹进行监控，并没有对驾驶员的行为进行实质的分析，另一部分产品涉及了驾驶行为的安全预警技术但出于单一信息来源分析算法难度等技术的瓶颈，难以什对驾驶行为做出较为精确的判断，或驾驶行为分析指标不全。

中国专利文献（申请号为201410615646.0）公开了一种所述车队疲劳驾驶预警监控系统包括车载终端及监管平台，所述车载终端与所述监管平台通过互联网连接，所述车载终端包括用于拍摄驾驶员的脸部图像的摄像头、用于检测驾驶员的疲劳状态的处理器、用于给所述车载终端供应电力的电源模块和用于在检测出驾驶员出现疲劳状态时发出报警信号的报警模块，所述处理器包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块用于获取所述摄像头拍摄的驾驶员的脸部图像，所述图像处理模块用于对所述图像采集模块获取的每帧图像进行人脸特征点检测和跟踪并计算上下眼睑中部之间的第一距离（h）和眉心与嘴心之间的第二距离（H），基于第一距离（h）与第二距离（H）之比得到眼睛闭合程度，并根据PERCLOS算法检测驾驶员是否出现疲劳状态。该系统没有分析驾驶员的其它行为，也没有对驾驶员的行为进行预警处理。

因此，有必要开发一种实时监测驾驶员的疲劳驾驶信息并实时进行预警处理的实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种实时监测驾驶员的疲劳驾驶信息并实时进行预警处理的实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统包括远程监控终端、实时监控平台和数据处理服务器；所述远程监控终端和实时监控平台分别与数据处理服务器通过网络相连接；所述远程监控终端包括视频显示设备、麦克、第一储存模块、数据传输模块和第一网络模块；所述实时监控平台包括信息收发接口、数据采集器、电源模块、第二储存模块和第二网络模块，所述数据采集器包括摄像头和人眼状态监测模块，所述人眼状态监测模块包括图像轮廓提取模块和人眼轮廓提取模块，所述数据采集器与所述数据处理服务器通过网络相连接；所述数据处理服务器包括路由装置和防火墙装置；且所述数据处理服务器上还设有数据库和图像解析模块；所述图像解析模块用于将人眼信息特征解析成描述图像特征的特征文件，根据人眼轮廓内部像素点数确定人眼状态；所述实时监控平台还与手机APP客户端通过网络相连接，所述实时监控平台安装在汽车仪表上，所述远程终端安装在公共交通汽车的调度室，所述数据处理服务器安装在调度室或/和汽车上；所述数据库用于保存汽车驾驶轨迹和实时监控平台所采集的数据。

采用上述技术方案，通过实时监控平台提取驾驶员的驾驶信息，并经由数据处理服务器进行分析处理，再由远程监控终端进行处理；可以实时记录驾驶员的行为，监控驾驶员是否有疲劳驾驶，远程监控终端可以实时监控，使调度室能准确实时的了解该公共交通汽车的行驶和驾驶员的行为，这样极大的提高了疲劳驾驶判断的准确率和可行性，使疲劳驾驶管理更加有效、智能和实用。

本发明进一步改进在于，所述实时监控平台还包括预警判决控制器、车内预警模块和远程报警模块，所述预警判决控制器的输出端分别与车内预警模块和远程报警模块相连接，所述预警判决控制器的输入端与所述数据处理服务器相连接。通过预警判决控制器对于预警会更加的准确。

本发明进一步改进在于，所述实时监控平台还包括驾驶操作信息采集模块和驾驶操作信息处理器，所述驾驶操作信息采集模块包括方向盘控制采集模块和踏板采集模块，所述方向盘控制采集模块和踏板采集模块分别与所述驾驶操作信息处理器相连接。

本发明进一步改进在于，所述预警判决控制器包括顺序连接的微控制单元模块和按键，且预警判决控制器的设定模式包括人工设定模式和自动设定模式。

本发明进一步改进在于，所述车内预警模块包括报警器、振动器和语音扬声器；所述远程报警单元通过无线网络进行远程传输，且通过麦克喊话提醒驾驶员或启动车内预警模块。

本发明还要解决的一个问题是，提供一种实时监测驾驶员的疲劳驾驶信息并实时进行预警处理的基于物联网的公共交通汽车防疲劳驾驶管理的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于物联网的公共交通汽车防疲劳驾驶管理的方法，包括以下步骤：

（1）设备初始化：首先实时监控平台启动初始化，再网络连接初始化，数据采集器中的摄像头连接启动且与数据处理服务器建立连接；相应地，远程监控终端程序初如化，网络连接初始化，同时与数据处理服务器建立连接；

（2）初始捕捉：通过数据采集器中的摄像头对驾驶员进行人像捕捉，同时通过人眼状态监测模块对人眼位置动态捕捉，并将人眼位置动态捕捉经过提取后上传至数据处理服务器；

（3）数据的处理：数据处理服务器将人眼状态数据进行识别，判断驾驶员的人眼状态是否处于闭合状态或眨眼频繁或眨眼次数多的情况；如果驾驶员的眼睛状态正常，则返回人眼状态识别阶段，继续识别人眼数据；如果驾驶员的眼睛状态处于闭合状态或眨眼频繁或眨眼次数多的情况，则将数据上报，由数据处理服务器对所采集到的人眼状态进行处理，处理后一方面启动预警判决控制器，预警判决控制器启动车内预警模块和远程预警模块，另一方面将处理结果推送给远程监控终端；

（4）远程监控终端处理：远程监控终端收到数据处理服务器推送的处理结果以及远程预警模块的预警后，可以点击查看该驾驶员的具体情况，同时启动通过麦克喊话使驾驶员清醒且在路边停车并派其它驾驶员去接替。

本发明进一步改进在于，该实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统可以通过数据处理服务器的后台设置人眼监控识别的时间段，每隔60~240秒自动启动人眼状态识别程序对驾驶员人眼状态进行识别。

本发明进一步改进在于，人眼的状态的数据包括以下几种现象：1）摄像头中没有捕捉到人眼；2）眼睛已经闭合；3）头部出现不规律点头情况；4）眨眼次数多或频繁眨眼。

本发明进一步改进在于，所述步骤（3）车内预警模块的处理方式为：1）通过安装在方向盘上的振动器振动提醒，2）通过报警器报警；3）通过远程监控终端启动语音扬声器。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：实时监控平台提取驾驶员的驾驶信息，并经由数据处理服务器进行分析处理，再由远程监控终端进行处理；可以实时记录驾驶员的行为，监控驾驶员是否有疲劳驾驶，远程监控终端可以实时监控，使调度室能准确实时的了解该公共交通汽车的行驶和驾驶员的行为，并进行相应的预警提醒，避免交通事故的发生，这样极大的提高了疲劳驾驶判断的准确率和可行性，使疲劳驾驶管理更加有效、智能和实用。

附图说明

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：

图1是本发明的基于在线教育的实时人眼识别的系统框图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例：实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统包括远程监控终端、实时监控平台和数据处理服务器；所述远程监控终端和实时监控平台分别与数据处理服务器通过网络相连接；所述远程监控终端包括视频显示设备、麦克、第一储存模块、数据传输模块和第一网络模块；所述实时监控平台包括信息收发接口、数据采集器、电源模块、第二储存模块和第二网络模块，所述数据采集器包括摄像头和人眼状态监测模块；所述人眼状态监测模块包括图像轮廓提取模块和人眼轮廓提取模块，所述数据采集器与所述数据处理服务器通过网络相连接；所述数据处理服务器包括路由装置和防火墙装置；且所述数据处理服务器上还设有数据库和图像解析模块；所述图像解析模块用于将人眼信息特征解析成描述图像特征的特征文件，根据人眼轮廓内部像素点数确定人眼状态；所述实时监控平台还与手机APP客户端通过网络相连接，所述实时监控平台安装在汽车仪表上，所述远程终端安装在公共交通汽车的调度室，所述数据处理服务器安装在调度室或/和汽车上；所述数据库用于保存汽车驾驶轨迹和实时监控平台所采集的数据；通过实时监控平台提取驾驶员的驾驶信息，并经由数据处理服务器进行分析处理，再由远程监控终端进行处理；可以实时记录驾驶员的行为，监控驾驶员是否有疲劳驾驶，远程监控终端可以实时监控，使调度室能准确实时的了解该公共交通汽车的行驶和驾驶员的行为，这样极大的提高了疲劳驾驶判断的准确率和可行性，使疲劳驾驶管理更加有效、智能和实用；所述实时监控平台还包括预警判决控制器、车内预警模块和远程报警模块，所述预警判决控制器的输出端分别与车内预警模块和远程报警模块相连接，所述预警判决控制器的输入端与所述数据处理服务器相连接。通过预警判决控制器对于预警会更加的准确；所述实时监控平台还包括驾驶操作信息采集模块和驾驶操作信息处理器，所述驾驶操作信息采集模块包括方向盘控制采集模块和踏板采集模块，所述方向盘控制采集模块和踏板采集模块分别与所述驾驶操作信息处理器相连接；所述预警判决控制器包括顺序连接的微控制单元模块和按键，且预警判决控制器的设定模式包括人工设定模式和自动设定模式；所述车内预警模块包括报警器、振动器和语音扬声器；所述远程报警单元通过无线网络进行远程传输，且通过麦克喊话提醒驾驶员或启动车内预警模块。

该基于物联网的公共交通汽车防疲劳驾驶管理的方法，包括以下步骤：

（1）设备初始化：首先实时监控平台启动初始化，再网络连接初始化，数据采集器中的摄像头连接启动且与数据处理服务器建立连接；相应地，远程监控终端程序初如化，网络连接初始化，同时与数据处理服务器建立连接；

（2）初始捕捉：通过数据采集器中的摄像头对驾驶员进行人像捕捉，同时通过人眼状态监测模块对人眼位置动态捕捉，并将人眼位置动态捕捉经过提取后上传至数据处理服务器；

（3）数据的处理：数据处理服务器将人眼状态数据进行识别，判断驾驶员的人眼状态是否处于闭合状态或眨眼频繁或眨眼次数多的情况；如果驾驶员的眼睛状态正常，则返回人眼状态识别阶段，继续识别人眼数据；如果驾驶员的眼睛状态处于闭合状态或眨眼频繁或眨眼次数多的情况，则将数据上报，由数据处理服务器对所采集到的人眼状态进行处理，处理后一方面启动预警判决控制器，预警判决控制器启动车内预警模块和远程预警模块，另一方面将处理结果推送给远程监控终端；

（4）远程监控终端处理：远程监控终端收到数据处理服务器推送的处理结果以及远程预警模块的预警后，可以点击查看该驾驶员的具体情况，同时启动通过麦克喊话使驾驶员清醒且在路边停车并派其它驾驶员去接替；该实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统可以通过数据处理服务器的后台设置人眼监控识别的时间段，每隔60~240秒自动启动人眼状态识别程序对驾驶员人眼状态进行识别；人眼的状态的数据包括以下几种现象：1）摄像头中没有捕捉到人眼；2）眼睛已经闭合；3）头部出现不规律点头情况；4）眨眼次数多或频繁眨眼；所述步骤（3）车内预警模块的处理方式为：1）通过安装在方向盘上的振动器振动提醒，2）通过报警器报警；3）通过远程监控终端启动语音扬声器。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统，其特征在于，该实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统包括远程监控终端、实时监控平台和数据处理服务器；所述远程监控终端和实时监控平台分别与数据处理服务器通过网络相连接；所述远程监控终端包括视频显示设备、麦克、第一储存模块、数据传输模块和第一网络模块；所述实时监控平台包括信息收发接口、数据采集器、电源模块、第二储存模块和第二网络模块，所述数据采集器包括摄像头和人眼状态监测模块；所述人眼状态监测模块包括图像轮廓提取模块和人眼轮廓提取模块，所述数据采集器与所述数据处理服务器通过网络相连接；所述数据处理服务器包括路由装置和防火墙装置；且所述数据处理服务器上还设有数据库和图像解析模块；所述图像解析模块用于将人眼信息特征解析成描述图像特征的特征文件，根据人眼轮廓内部像素点数确定人眼状态；所述实时监控平台还与手机APP客户端通过网络相连接，所述实时监控平台安装在汽车仪表上，所述远程终端安装在公共交通汽车的调度室，所述数据处理服务器安装在调度室或/和汽车上；所述数据库用于保存汽车驾驶轨迹和实时监控平台所采集的数据。

2.根据权利要求1所述的实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统，其特征在于，所述实时监控平台还包括预警判决控制器、车内预警模块和远程报警模块，所述预警判决控制器的输出端分别与车内预警模块和远程报警模块相连接，所述预警判决控制器的输入端与所述数据处理服务器相连接。

3.根据权利要求2所述的实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统，其特征在于，所述实时监控平台还包括驾驶操作信息采集模块和驾驶操作信息处理器，所述驾驶操作信息采集模块包括方向盘控制采集模块和踏板采集模块，所述方向盘控制采集模块和踏板采集模块分别与所述驾驶操作信息处理器相连接。

4.根据权利要求2所述的实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统，其特征在于，所述预警判决控制器包括顺序连接的微控制单元模块和按键，且预警判决控制器的设定模式包括人工设定模式和自动设定模式。

5.根据权利要求4所述的实时人眼识别监控疲劳驾驶的系统，其特征在于，所述车内预警模块包括报警器、振动器和语音扬声器；所述远程报警单元通过无线网络进行远程传输，且通过麦克喊话提醒驾驶员或启动车内预警模块。