CN201682586U - 带疲劳检测的哨所电子眼装置 - Google Patents

Abstract

带疲劳检测的哨所电子眼装置，为了避免哨兵长时间站岗、精神高度集中而产生疲劳，进而导致安全事故发生的技术问题，采用的技术方案是，以上电子眼装置的结构中包括用于监测哨兵的镜头、以及配套的图像传感器、带存储单元的中央处理单元，在中央处理单元中增设人眼检测模块电路、在哨兵岗位处增设的疲劳报警输出电路分别连接在中央处理单元的输入、输出端口。通过智能视觉人眼疲劳检测技术来判别哨兵是否疲劳，及时发出警报声音来提醒哨兵，很好的防范哨兵的疲劳站岗，有效降低了因疲劳站岗而导致监视不力引发的重大安全事故。

Description

带疲劳检测的哨所电子眼装置

技术领域

本实用新型属于智能电子监控设备技术领域，具体涉及到一种在哨所中用于检测值守哨兵疲劳的电子眼，通过检测哨兵眼睛疲劳状态来分析哨兵是否疲劳站岗，并及时通过警报声音提醒哨兵。

背景技术

哨所作为国家边防关卡、重大战略设施、党政机关、公共场所的安全监视点，能否有效监视快速反应，事关国家安全、社会安全、人民生命财产安全。哨兵长时间站岗、精神高度集中容易产生疲劳(打瞌睡)，导致监视不力，容易引发安全事故的发生。因此许多国家对某些重要岗位上值班人员的“瞌睡”检测的研究非常重视。目前用于人体疲劳检测的方法包括基于体液的化学检测方法、基于声音的传感器检测方法和基于人眼状态的视频检测方法。基于体液的化学检测方法适合于上岗前的预防式检测，由于携带不变，根本不适用于站岗过程的实时检测。基于声音的疲劳检测比较适合于身体健康检测、运动员参赛身体检测。基于体液的化学检测和基于声音的传感器检测都需要人为主动配合进行检测，所以不适应于哨兵的长时间实时检测。

对哨兵的疲劳检测需要的是全天候的被动式的检测，无需哨兵的主动配合。哨兵的疲劳状况可以从眼睛的闭合频率和眼皮的张开程度反映出来。一般地，哨兵精神饱满时，其眨眼频率和眼皮张开程度都有统计的正常值，而当哨兵处于疲劳状态下，眼皮的张开程度较小，眨眼频率也明显降低。因此，基于智能视觉的人眼闭合状态检测技术应运而生，实现了真正的便捷的全天候的被动的疲劳检测，做到实时检测实时警报，很好的防范哨兵的疲劳站岗，有效降低了因疲劳站岗而导致监视不力引发的重大安全事故。

发明内容

本实用新型的目的是为了避免哨兵长时间站岗、精神高度集中而产生疲劳，进而导致安全事故发生的技术问题，设计了一种带疲劳检测的哨所电子眼装置，实时检测哨兵的人眼闭合状态，如果发现哨兵疲劳，及时输出音频报警信号提醒哨兵。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，带疲劳检测的哨所电子眼装置，以上电子眼装置的结构中包括用于监测哨兵的镜头、以及配套的图像传感器、带存储单元的中央处理单元，在中央处理单元中增设人眼检测模块电路、在哨兵岗位处增设的疲劳报警输出电路分别连接在中央处理单元的输入、输出端口。

本实用新型采用彩色CCD/CMOS摄像头连续采集视频图像帧流，运行于人眼检测模块电路的人脸检测算法实时检测当前视频帧图像中是否存在人脸，如果存在人脸则提取出人脸图像，然后运行人眼检测算法在人脸图像中检测人眼，如果检测到人眼就运行人眼状态检测算法检测人眼的闭合状态，最后将检测到的人眼闭合状态与预定的疲劳对照表进行比照，从而判定是否疲劳站岗，并实时驱动警报信号输出端口发出疲劳站岗的警报声音。

本实用新型通过智能视觉人眼疲劳检测技术来判别哨兵是否疲劳，及时发出警报声音来提醒哨兵，很好的防范哨兵的疲劳站岗，有效降低了因疲劳站岗而导致监视不力引发的重大安全事故。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

附图中，1是图像传感器，2是中央处理单元，2-1是人眼检测模块电路，3是报警输出电路，4是与远程计算机通讯的接口电路。

具体实施方式

参看图1，带疲劳检测的哨所电子眼装置，以上电子眼装置的结构中包括用于监测哨兵的镜头、以及配套的图像传感器、带存储单元的中央处理单元，在中央处理单元2中增设人眼检测模块电路2-1、在哨兵岗位处增设的疲劳报警输出电路3分别连接在中央处理单元2的输入、输出端口。

上述的电子眼装置的电路结构中还设置有与远程计算机通讯的接口电路4，图像传感器1将采集的人脸视频图像借助接口电路4发送至远程计算机。

上述的电子眼装置的电路结构中还设置有人脸感应模块电路，人脸感模块电路将感应到人脸光线信息的变化信号发送至中央处理单元。

在电子眼装置的结构中还设置有液晶显示器以及触控输入设备。

上述的图像传感器是CCD传感器、或CMOS传感器。

本实用新型在具体实施时，中央处理单元2采用ARM9+DSP的系统设计方案。图像传感器1是彩色CCD/CMOS摄像机，为了实现全天候的防疲劳哨所电子眼(雨雪天气、晚上)，需要提供人工光源。中央处理单元2负责对图像采集设备输入的视频图像进行转换编码，生成机器可识别的数字信号。中央处理单元2优选的采用ARM9处理器，与内存和Flash组成中央数据处理单元，负责系统内部数据的运算，控制和存储，为操作系统提供运行平台。DSP处理器运行智能视觉算法，对输入的带有人脸信息的图像进行计算，检测出人脸的图像、定位人眼位置、计算人眼的闭合状态并比照判别人眼的疲劳状况，将运算结果数据通过系统总线与中央处理单元2进行数据传输交换，中央处理单元2根据人眼闭合检测和疲劳判别结果向其它控制单元发送控制指令。液晶显示器显示内嵌的操作系统界面，响应中央处理单元2发送的控制指令，以文字、图形、符号等形式反映表现。触控输入是优选的键盘输入设备，触摸板与LCD显示屏结合，提供一种直观的人机交互方式，除触控输入外，通过接口电路4传输系统数据，使远程计算机与智能视觉哨所电子眼装置进行数据交换，通过浏览器访问系统界面及数据库数据。电子眼装置中还可设置SD卡，外置大容量高速存储器，存储人眼闭合状态检测结果记录信息，中央处理单元2通过内存对存储器进行数据管理和调用。人脸感应模块电路5优选采用光线感应方式，通过捕捉识别终端前的光线变化，判断终端前有效距离内是否存在人脸，以解除终端的待机状态并激活图像采集设备，捕捉人脸视频。除优选的光线感应，也可以采用其它人体感应技术来检测人脸。装置中设置有I/O接口，I/O接口是系统输入输出数据接口，支持常见数据格式的输入输出，可扩展外接支持Weigand协议的读卡器，读卡数据通过I/O接口输入。

Claims (5)

1.带疲劳检测的哨所电子眼装置，结构中包括用于监测镜头和连接镜头的图像传感器，带存储单元的中央处理单元，其特征在于：在中央处理单元(2)中增设人眼检测模块电路(2-1)、在哨兵岗位处增设的疲劳报警输出电路(3)分别连接在中央处理单元(2)的输入、输出端口。

2.根据权利要求1所述的带疲劳检测的哨所电子眼装置，其特征在于：所述的电子眼装置的结构中还设置有与远程计算机通讯的接口电路(4)，图像传感器(1)将采集的人脸视频图像借助接口电路(4)发送至远程计算机。

3.根据权利要求1所述的带疲劳检测的哨所电子眼装置，其特征在于：所述的电子眼装置的结构中还设置有人脸感应模块电路(5)，人脸感应模块电路(5)将感应到人脸光线信息的变化信号发送至中央处理单元(2)。

4.根据权利要求1所述的带疲劳检测的哨所电子眼装置，其特征在于：在电子眼装置的结构中还设置有液晶显示器以及触控输入设备。

5.根据权利要求1所述的带疲劳检测的哨所电子眼装置，其特征在于：所述的图像传感器是CCD传感器、或CMOS传感器。

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