CN201754296U - 一种车载实时预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种车载实时预警装置，属于汽车安全应用领域。该车载实时预警装置包括：发出红外光对环境进行照射的红外光源，将红外光照射下图像进行采集的图像采集单元，将采集到的图像进行数字图像处理的图像处理单元，根据图像处理单元处理结果进行报警的报警处理单元。本实用新型通过对采集的数字图像进行处理，判断出驾驶员的人眼状态，根据人眼状态决定是否报警，如人眼处于闭合状态，则报警，达到提醒驾驶员的效果，避免由于驾驶员疲劳引起的交通事故。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车安全领域，尤其涉及一种车载实时预警装置。
背景技术
司机过度疲劳已成为导致交通安全事故的重要原因之一。根据美国国家公路交通安全署的统计，在美国的公路上，每年由于司机在驾驶过程中进入睡眠状态而导致大约10万起交通事故。其中约有1500起直接导致死亡，7.1万起导致人身伤害。在欧洲的情况也大致相同，如在德国境内的高速公路上，大约有25％的导致人员伤亡的交通事故都是因为疲劳驾驶而引发。增强行车安全是近年来汽车行业共同关注的研究方向。世界主要车厂都在研发相关系统。
目前采用的监测方法可以分为四大类：第一类，通过驾驶人生理信号进行疲劳检测的判断，比如脑电信号(electroencephalogram，EEG)，心电信号(electrocardiogram，ECG)；第二类，驾驶人生理反应特征，比如头部姿势；第三类，驾驶人操作行为，比如方向盘的转动幅度及方向盘的握紧程度；第四类，车辆状态信息，比如运用道路追踪器；以上四类方法都受到个人依赖程度和道路情况的影响，监测效果易受到外界干扰导致检测效果不佳。1999年4月美国联邦公路管理局(Federal Highway Administration，FHWA)召集各个大学有关研究驾驶疲劳方面的专家学者，讨论了PERCLOS(计算一段时间内的闭眼次数)和其他眼睛活动测量方法的有效性。研究认为，应该优先考虑把测量机动车辆驾驶员的PERCLOS作为车载的、实时的、非接触式的疲劳测评方法。
实用新型内容
本实用新型为解决现有车载疲劳状态检测方法受环境影响大、效果不佳的技术问题，提供一种受环境影响小、准确性高的车载实时预警装置。
一种车载实时预警装置，包括：发出红外光对环境进行照射的红外光源，将红外光照射下图像进行采集的图像采集单元，将采集到的图像进行数字图像处理的图像处理单元，根据图像处理单元处理结果进行报警的报警处理单元。
进一步的，所述图像处理单元包括：从图像中检测出人眼的人眼定位单元；对所述人眼图像部分进行人眼状态识别的状态识别单元。
进一步的，从图像中检测出人眼的人眼定位单元包括：
根据第一人眼检测单元、和第二人眼检测单元的检测结果判断上一帧图像中是否存在人眼区域的人眼判断单元；
根据人眼判断单元判断出上一帧图像中不存在人眼的结果，利用人脸分类器在待测图像中查找人脸图像区域，并确定人脸区域位置及大小的人脸检测单元；
根据人脸区域位置及大小在待测图像中提取出人脸区域作为第一待测人眼区域的人脸图像提取单元；
利用人眼分类器在第一待测人眼区域进行人眼检测，并确定人眼区域位置及大小的第一人眼检测单元；
根据人眼判断单元判断出上一帧图像中存在人眼的结果、及根据上一帧图像得到的人眼区域位置和大小，扩大所述人眼区域范围在当前帧待测图像上确定第二待测人眼区域的人眼图像提取单元；
利用人眼分类器在第二待测人眼区域进行人眼检测，并确定人眼区域位置及大小的第二人眼检测单元。
进一步的，图像采集单元包括：将红外光源照射下的图像进行采集的摄像机。
进一步的，图像采集单元还包括：将红外光源照射下的图像进行过滤，去除自然光对图像影响的滤光片。
进一步的，图像采集单元还包括：用于使驾驶员面部对准镜头的自拍镜。
本实用新型通过对采集的数字图像进行处理，判断出驾驶员的人眼状态，根据人眼状态决定是否报警，如人眼处于闭合状态，则报警，达到提醒驾驶员的效果，避免由于驾驶员疲劳引起的交通事故。
附图说明
图1是本实用新型提供的车载实时预警装置结构示意图；
图2是本实用新型提供的车载实时预警装置分解结构示意图；
图3是本实用新型提供的人眼定位单元结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了克服目前技术的不足，提高检测效率、降低成本，提出了一种车载实时预警装置。如图1所示，该车载实时预警装置包括：发出红外光对环境进行照射的红外光源11，将红外光照射下图像进行采集的图像采集单元12，将采集到的图像进行数字图像处理的图像处理单元13，根据图像处理单元处理结果进行报警的报警处理单元14。
作为优选方案，如图2所示，所述图像处理单元23包括：从图像中检测出人眼的人眼定位单元；对所述人眼图像部分进行人眼状态识别的状态识别单元。
进一步的，如图3所示，人眼定位单元包括：人眼判断单元31、人脸检测单元32、人脸图像提取单元33、第一人眼检测单元34、人眼图像提取单元35、第二人眼检测单元36。
人眼判断单元31根据第一人眼检测单元34、和第二人眼检测单元36的检测结果判断上一帧图像中是否存在人眼区域；人脸检测单元32根据人眼判断单元31判断出上一帧图像中不存在人眼的结果，利用人脸分类器在待测图像中查找人脸图像区域，并确定人脸区域位置及大小；人脸图像提取单元33根据人脸区域位置及大小在待测图像中提取出人脸区域，作为第一待测人眼区域；第一人眼检测单元34利用人眼分类器在第一待测人眼区域进行人眼检测，并确定人眼区域位置及大小；人眼图像提取单元35根据人眼判断单元31判断出上一帧图像中存在人眼的结果、及根据上一帧图像得到的人眼区域位置和大小，扩大所述人眼区域范围在当前帧待测图像上确定第二待测人眼区域；第二人眼检测单元36利用人眼分类器在第二待测人眼区域进行人眼检测，并确定人眼区域位置及大小。
所公知的，上述人脸分类器、人眼分类器通过对图像采样、训练获得。
前期人脸样本、人眼样本的采样：将红外摄像头设置在不同光照环境、不同角度进行样本采样，不同光照环境包括但不限于日光灯照射下、暗室无可见光照射下、不同光亮的车内仪表器旁等。采样的对象包括：高矮不一、戴近视眼镜或者戴太阳眼镜、肤色不一的人群等；这样就拥有了足够量的人脸库。在人脸库中，从图片上截取眼睛部分作为人眼库。
采集人脸样本库、人眼样本库与足够量的不包含人脸、人眼的样本库。计算所有样本库的特征值，训练得到人脸分类器、人眼分类器。
如图2所示，红外光源11发出红外光对环境进行照射。所述图像采集单元22包括：将红外光源照射下的图像进行采集的摄像机。所述摄像机为CMOS灰度摄像机，得到红外光源照射下的灰度图像。
作为优选方案，图像采集单元22还包括：将红外光源照射下的图像进行过滤的滤光片。滤掉自然光或灯光对图像的影响，这样摄像机采集到的图像不受周围环境光的影响，得到的图像稳定性好，便于图像处理单元23对图像进行处理。
作为优选方案，图像采集单元22还包括：用于使驾驶员面部对准镜头的自拍镜。驾驶员对准自拍镜调整自己的位置，使面部对准摄像机镜头，本装置能适应高矮不一的驾驶员。
人眼定位单元将人眼信息中图像中检测出来，然后人眼状态识别单元识别人眼是张开状态还是闭合状态。如果张开，表明驾驶员精神状态良好，不需要报警；如果闭合，则表明驾驶员精神状态不佳，需报警，对驾驶员进行提醒。
报警处理单元24根据状态识别单元的结果确定是否报警，如果状态识别单元识别出人眼处于闭合状态，则报警处理单元进行声光报警，对驾驶员进行提醒，避免疲劳驾驶引起的交通事故。
本实用新型是一种基于数字图像处理的实时高效监测装置。通过图像采集单元将采集到的图像数据传送至图像处理单元进行实时高效的人眼监测，晴天、阴天、雨天等各种天气情况下及夜晚均适用，不易受到不同天气光线的干扰，具有检测速度快，效率高而且成本低的优点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种车载实时预警装置，其特征在于，包括：发出红外光对环境进行照射的红外光源，将红外光照射下图像进行采集的图像采集单元，将采集到的图像进行数字图像处理的图像处理单元，根据图像处理单元处理结果进行报警的报警处理单元。
2.如权利要求1所述的车载实时预警置，其特征在于：所述图像处理单元包括：从图像中检测出人眼的人眼定位单元；对所述人眼图像部分进行人眼状态识别的状态识别单元。
3.如权利要求2所述的车载实时预警装置，其特征在于：所述从图像中检测出人眼的人眼定位单元包括：
根据第一人眼检测单元、和第二人眼检测单元的检测结果判断上一帧图像中是否存在人眼区域的人眼判断单元；
根据人眼判断单元判断出上一帧图像中不存在人眼的结果，利用人脸分类器在待测图像中查找人脸图像区域，并确定人脸区域位置及大小的人脸检测单元；
根据人脸区域位置及大小在待测图像中提取出人脸区域作为第一待测人眼区域的人脸图像提取单元；
利用人眼分类器在第一待测人眼区域进行人眼检测，并确定人眼区域位置及大小的第一人眼检测单元；
根据人眼判断单元判断出上一帧图像中存在人眼的结果、及根据上一帧图像得到的人眼区域位置和大小，扩大所述人眼区域范围在当前帧待测图像上确定第二待测人眼区域的人眼图像提取单元；
利用人眼分类器在第二待测人眼区域进行人眼检测，并确定人眼区域位置及大小的第二人眼检测单元。
4.如权利要求1所述的车载实时预警装置，其特征在于：图像采集单元包括：将红外光源照射下的图像进行采集的摄像机。
5.如权利要求4所述的车载实时预警装置，其特征在于：图像采集单元还包括：将红外光源照射下的图像进行过滤，去除自然光对图像影响的滤光片。
6.如权利要求5所述的车载实时预警装置，其特征在于：图像采集单元还包括：用于使驾驶员面部对准镜头的自拍镜。
Priority Applications (1)
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| CN2010202492900U CN201754296U (zh) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | 一种车载实时预警装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN201754296U true CN201754296U (zh) | 2011-03-02 |
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Family Applications (1)
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| CN2010202492900U Expired - Lifetime CN201754296U (zh) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | 一种车载实时预警装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102717771A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-10 | 广东好帮手电子科技股份有限公司 | 一种用于汽车的预警装置及其预警方法 |
| CN104574820A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-29 | 安徽清新互联信息科技有限公司 | 一种基于眼睛特征的疲劳驾驶检测方法 |
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2010
- 2010-06-29 CN CN2010202492900U patent/CN201754296U/zh not_active Expired - Lifetime
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