CN1278090A - 瞌睡驾驶警告系统的驾驶员瞌睡检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种瞌睡驾驶警报系统的驾驶员瞌睡检测方法,包括步骤:由从CCD摄象机输入的驾驶员脸部图象,确定驾驶员眼睛的纵向宽度;根据驾驶员眼睛的平均纵向宽度,预置一个标准纵向宽度和一个标准瞌睡因子;把驾驶员眼睛的真实纵向宽度与标准纵向宽度相比较;依据驾驶员眼睛的纵向宽度,增大或减小瞌睡因子;及通过把增大或减小的瞌睡因子与标准瞌睡因子相比较,判断驾驶员是否在打瞌睡。

Description

瞌睡驾驶警告系统的驾驶员瞌睡检测方法
本发明涉及一种瞌睡驾驶员警告系统，更具体地说，涉及用来确定驾驶员是否瞌睡的驾驶员瞌睡检测方法。
最近，对高级安全车辆(ASV)已经进行了大量研究和开发，以便防止道路事故和使碰撞发生时的损坏最小。ASV的基本概念是一种安全保障和事故防止车辆。为了实现这些目的，在ASV中采用了多种安全技术。这些技术包括一种瞌睡驾驶警告系统、一种夜间行人监视和警告系统、一种火警系统等。
在它们当中，瞌睡驾驶警告系统借助于发出警报声、摇动座椅、增大音量、或放出强刺激气体来帮助防止开车的瞌睡驾驶员引起的事故。因而，在启动警报之前，需要通过分析驾驶员脸部图象和来自诸如制动开关、方向开关、刮水器开关等之类的电气开关的信号，检测驾驶员的状态，如他是否瞌睡。
在这样一种瞌睡驾驶警告系统中，图象处理技术用来分析用电荷耦合器件(CCD)摄象机拍的驾驶员的脸部图象，特别是他的眼睛。如果在预定时间段上驾驶员的眼睛经常地保持闭上，则瞌睡检测单元确定驾驶员在打瞌睡，从而发出警报声。
在先有技术中，由于通过基于驾驶员眼睛闭上的持续时间和频率的简单瞌睡因子，确定驾驶员的状态，所以如果在驾驶员脸部图象数据中有噪声，则驾驶员状态估计的可靠性变坏。
本发明进行了努力来解决以上问题。
本发明的一个目的在于，提供一种根据驾驶员眼睛闭合或打开用来准确检测驾驶员状态而不受外部噪声干扰的方法。
为了实现以上目的，一种根据本发明的驾驶员瞌睡检测方法包括步骤：从由CCD摄象机输入的驾驶员脸部图象，确定驾驶员眼睛的纵向宽度；根据驾驶员眼睛的平均纵向宽度，预置一个标准纵向宽度和一个标准瞌睡因子；把驾驶员眼睛的实际纵向宽度与标准纵向宽度相比较；依据驾驶员眼睛的纵向宽度，增大或减小瞌睡因子；及通过把增大或减小的瞌睡因子与标准瞌睡因子相比较，确定驾驶员是否在打瞌睡。
并入并构成说明书一部分的附图表明本发明的一个实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理：
图1是方块图，表明根据本发明一个最佳实施例的驾驶员瞌睡检测设备的结构；
图2是流程图，表明根据本发明最佳实施例的驾驶员瞌睡检测方法；
图3是用来计算眼睛纵向宽度的眼睛示意图；及
图4表明根据本发明最佳实施例的计算的瞌睡因子的状况。
参照附图将详细描述本发明的一个最佳实施例。
图1是方块图，表明根据本发明最佳实施例的驾驶员瞌睡检测系统的结构。如图1中所示，驾驶员瞌睡检测系统包括一个用来拍摄驾驶员脸部图象的CCD摄象机10、一个瞌睡检测单元20、及一个警报单元30。
CCD摄象机10监视驾驶员的脸部，并且把获得的图象信号连续地传送到瞌睡检测单元20。瞌睡检测单元20分析图象信号，并且计算一个瞌睡因子，以便根据计算的瞌睡因子确定驾驶员是否瞌睡。警报单元30根据来自瞌睡检测单元20的信号发出警报，以叫醒驾驶员。
现在参照附图将描述根据本发明最佳实施例的一种瞌睡检测方法。
图2表示瞌睡检测方法的流程图，图3表示用来平均驾驶员眼睛的纵向宽度的睁开眼睛，及图4表示根据本发明最佳实施例的瞌睡因子的状况。
用CCD摄象机10拍摄的驾驶员脸部图象以灰度形式输入到瞌睡检测单元20，并且借助于其中把具有类似于眼睛的黑度的象素标为“1”、而把其他象素标为“0”的阈值滤波，把灰度图象二进制化。然后，根据图2的步骤S1，瞌睡检测单元20通过平均图3中所示一只眼睛的几个部分的纵向宽度，确定驾驶员眼睛的纵向宽度(1～10)，并且然后通过平均在预定时间段上检测的驾驶员眼睛的纵向宽度，确定驾驶员眼睛的平均纵向宽度。
其次在步骤S2，瞌睡检测单元20预置驾驶员眼睛的标准纵向宽度，以便用作确定眼睛是睁还是闭的基础，并且在步骤S2预置标准瞌睡因子，以便用作确定驾驶员是否打瞌睡的基础。其次在步骤S3，瞌睡检测单元20计算驾驶员眼睛的当前纵向宽度，并且把目前计算的纵向宽度与标准纵向宽度相比较。如果目前纵向宽度小于标准纵向宽度，则瞌睡检测单元20根据下面的公式1增大瞌睡因子，而如果目前的纵向宽度大于标准纵向宽度，则瞌睡检测单元20根据下面的公式2减小瞌睡因子：
公式1：
瞌睡因子|新＝瞌睡因子|旧×(1-0.05)+0.05
公式2：
瞌睡因子|新＝瞌睡因子|旧×0.95
由于根据驾驶员眼睛的纵向宽度增大或减小瞌睡因子，所以当驾驶员正在正常眨眼时瞌睡因子会收敛到一个预定值。
另外，即使驾驶员眼睛的标准纵向宽度由于带有噪声的不良图象数据而预置得非常窄或非常宽，瞌睡因子也不会突然变化。
只要当驾驶员如此瞌睡，以致于他的眼睛在预定时间段上保持闭合，瞌睡因子就根据公式1缓慢地增大。如图4中所示，如果在步骤S6瞌睡因子增大到大于一个预定标准瞌睡因子，则瞌睡检测单元20把一个信号传送到警报单元30，以使警报单元30在步骤S7发警报。
在本发明的这个最佳实施例中，通过防止由脸部图象中的噪声引起的不正确确定，能准确的确定关于驾驶员是否瞌睡的驾驶员状态。因而，提高了瞌睡检测的可靠性。
通过考虑这里公开的说明书和本发明的实施，本发明的其他实施例对于熟悉本专业的技术人员将是显然的。打算本说明书仅认为是示例，而本发明的真正范围和精神由如下权利要求书指示。

Claims (5)

1.一种用来检测驾驶员瞌睡的方法，包括步骤：
由驾驶员的脸部图象，检测驾驶员眼睛的平均纵向宽度；
根据驾驶员眼睛的平均纵向宽度，确定一个标准纵向宽度和一个标准瞌睡因子；
把驾驶员眼睛的当前纵向宽度与标准纵向宽度相比较；
依据驾驶员眼睛的纵向宽度，确定一个当前瞌睡因子；及
把该瞌睡因子与确定的标准瞌睡因子相比较。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过平均每只眼睛几个部分的纵向宽度，计算驾驶员眼睛的纵向宽度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中通过平均在预定时间段上检测的纵向宽度，计算驾驶员眼睛的平均纵向宽度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中如果驾驶员眼睛的当前纵向宽度小于标准纵向宽度，则根据如下公式计算瞌睡因子。
瞌睡因子|新＝瞌睡因子|旧×(1-0.05)+0.05
5.根据权利要求1所述的方法，其中如果驾驶员眼睛的当前纵向宽度大于标准纵向宽度，则根据如下公式计算瞌睡因子。
瞌睡因子|新＝瞌睡因子|旧×0.95
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