CN203689651U - 基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统，其包括设有发音装置的主机和通过线缆与所述主机连接的预警装置；所述预警装置包括装置主体、设于装置主体中的红外摄像头和用于根据人脸识别发出红外光的红外光源，所述红外摄像头接收反射回的根据人脸识别发出的红外光以实时采集瞳孔图像信息，并将该信息传送给主机，本系统简单，有效性高，能够迅速而且准确的实时监测疲劳预警。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载预警技术领域，尤其是一种对驾驶人员疲劳状态提醒警报的基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统。
背景技术
在车载疲劳预警技术领域，已经研究表明能够反映疲劳或瞌睡的特征大致可以分为三类：（1）生理信号，包括人的脑电、心电、皮肤电势等；（2）物理反应，包括人的眨眼、眼动、头动等细微动作；（3）车辆和路面相关参数，例如车辆的速度、加速度、侧位移等。其中，由于人体的眼睛活动特征的检测具有准确性、可靠性和非接触性的优点，是检测疲劳驾驶或瞌睡的首选。
卡内基梅隆研究所经过长期研究提出PERCLOS算法，PERCLOS算法定义为眼睛就闭合比例所占时间超过某个限度认为是发生疲劳。美国联邦公路管理局和美国国家公路交通安全管理局通过实验证明了PERCLOS与驾驶疲劳的相关性是最好的。
通过查阅tobii资料在相关在疲劳驾驶应用方面的描述中，大致可知tobii疲劳检测同样也依据了眨眼和头部方向等参数用于判定疲劳驾驶。
然而，现有技术中的车载疲劳预警系统，装置部件多导致系统复杂，而且效果不好，不能准确而且快速的为疲劳驾驶者提供预警，以防止交通事故的发生。
基于前述理论，如何实现一种基于将PERCLOS算法作为疲劳驾驶检测手段的装置系统，来寻找一种既切实可行，又装置简单，同时具有稳定有效性高的疲劳预警系统值得进一步探索。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统，以解决现有技术中车载疲劳预警系统中装置部件多导致整体系统繁杂，疲劳预警反应不灵敏，有效性不好的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统，包括设有发音装置的主机和通过线缆与所述主机连接的预警装置；所述预警装置包括装置主体、设于装置主体中的红外摄像头和用于根据人脸识别发出红外光的红外光源，所述红外摄像头接收反射回的根据人脸识别发出的红外光以实时采集瞳孔图像信息并将该信息传送给主机。
优选地，所述红外光源包括设于装置主体的前面板上的第一红外光源和第二红外光源，以实现瞳孔图像的精确采集。
优选地，所述红外摄像头设于所述第一红外光源和第二红外光源之间。优选地，还包括设于红外摄像头的下部的激光定位光源，用于在安装装置主体中红外摄像头和红外光源时准确定位。同时，还包括设于装置主体顶部的激光定位光源开关，激光定位光源开关用于控制激光定位光源的开闭。
优选地，还包括与装置主体连接设有的固定架，固定架连接设有底座。
优选地，所述固定架的上表面设有红外摄像头位置左右调节旋钮，固定架的一侧面还设有红外摄像头位置上下调节旋钮，以方便调节红外摄像头位置。
优选地，还包括设于所述红外摄像头和红外光源前部的滤光片，。
优选地，所述红外光源为LED灯光源。
如上所述，本实用新型是一种基于红外成像技术的车载疲劳预警系统，包括设有发音装置的主机和通过线缆与所述主机连接的预警装置；所述预警装置包括装置主体、设于装置主体中的红外摄像头和用于根据人脸识别发出红外光的红外光源，所述红外摄像头接收反射回的根据人脸识别发出的红外光以实时采集瞳孔图像信息并将该信息传送给主机,预警装置通过线缆与主机连接，其中的红外光源发出红外光，红外摄像头实时采集瞳孔图像数据，主机分析由红外摄像头读入的瞳孔图像数据，并根据单位时间内眼睛闭合时间所占百分比判断驾驶员是否进入疲劳状态，进入疲劳状态，主机控制发音装置以发出语音疲劳预警，本系统中的装置简单，有效性高，能够准确的实时监测疲劳预警。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明；
图1为本实用新型实施例中一种车载疲劳预警系统图；
图2为图1中预警装置的主视图；
图3为图1中预警装置的左视图；
图4为图1中预警装置的立体图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请结合图1所示，其为本实施例中一种基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统，包括设有发音装置的主机1和通过线缆与所述主机1连接的预警装置2；所述预警装置2包括装置主体3、设于装置主体3中的红外摄像头4和用于根据人脸识别发出红外光的红外光源5，所述红外摄像头4接收反射回的根据人脸识别发出的红外光以实时采集瞳孔图像信息并将该信息传送给主机1。
本系统中红外光源5发出红外光照射于驾驶员脸部，红外摄像头4接收反射回的红外光并将电信号转换成图像数据，以实时采集瞳孔图像数据，并将图像数据传送给主机1来分析测算，主机判断驾驶员进入疲劳状态，并控制设于主机1中的发音装置以疲劳预警。主机1中设有特定的眼部识别和疲劳测算软件来进行人体是否达到疲劳的检测，具体是根据单位时间内眼睛闭合时间所占百分比来判断驾驶员是否进入疲劳状态，如果进入疲劳状态，则控制发音装置来实施预警。本系统简单，有效性高，能够快速和准确的实时监测疲劳预警。
请同时结合图2、图3、图4所示，其为预警装置2的主视图、左视图，以及立体图，在上述方案中，红外光源5包括设于装置主体3的前面板上的第一红外光源51和第二红外光源52，以实现瞳孔图像的精确采集，所述红外光源设为LED灯光源。
其中的，红外摄像头4设于所述第一红外光源51和第二红外光源52之间，红外摄像头4的感光元件CCD或CMOS是能够接收红外光并转换成电信号再处理成图像，用于实时读取驾驶员瞳孔及眼部信息，并将图形数据传送给主机1。
优选地，还包括设于红外摄像头4的下部的激光定位光源6，用于在安装集成于预警装置2中的红外摄像头4和红外光源5的准确装配及定位。同时的，还包括设于装置主体3顶部的一个激光定位光源开关7，当装置主体3中的红外光源5和红外摄像头4一体装配完成后可关闭该光源开关，可以理解的是，激光定位光源6可采取普通光源，就可以实现定位装配。
优选地，本方案的装置主体3还连接有固定架8，所述固定架8的上表面设有红外摄像头4左右位置调节旋钮81，固定架8的一侧面还连接设有红外摄像头上下位置调节旋钮82，以便于方便和准确的调节红外摄像头4位置。
在所述红外摄像头4和红外光源5前部还加设有滤光片，用于过滤和吸收部分可见光，避免其他波长的光干扰系统成像。
为了方便本方案的预警装置2的固定，装置主体3还通过固定架8连接底座9，底座9上设有具有吸附力的吸盘，便于车载安装；而且本系统装置的外观优雅小巧，可方便的固定放置于驾驶台的前方。
本实用新型的车载疲劳驾驶预警系统，通过红外摄像头4读入的数据信息，对驾驶员的眼部开合状态做出判断，主机1分析由红外摄像头4读入的瞳孔图像数据，并根据单位时间内眼睛闭合时间所占百分比判断驾驶员是否进入疲劳状态，判断为疲劳状态时，则利用主机1中的发音装置报警，及时准确的提醒驾驶员，避免疲劳驾驶；而且该系统可以全天候工作，无论白天还是夜晚都可准确判断驾驶员的疲劳状态，对于驾驶员裸眼和戴眼镜的情况也能够及时准确的判断疲劳状态。本系统简单，有效性高，能够迅速而且准确的实时监测疲劳预警，极大程度地减小了驾驶员疲劳驾驶引起的交通安全事故的发生，所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种基于红外成像技术的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，包括设有发音装置的主机（1）和通过线缆与所述主机（1）连接的预警装置（2）；所述预警装置（2）包括装置主体（3）、设于装置主体（3）中的红外摄像头（4）和用于根据人脸识别发出红外光的红外光源（5），所述红外摄像头（4）接收反射回的根据人脸识别发出的红外光以实时采集瞳孔图像信息并将该信息传送给主机（1）。
2.根据权利要求1所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述红外光源（5）包括设于装置主体（3）的前面板上的第一红外光源（51）和第二红外光源（52）。
3.根据权利要求2所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述红外摄像头（4）设于所述第一红外光源（51）和第二红外光源（52）之间。
4.根据权利要求3所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，还包括设于红外摄像头（4）的下部的激光定位光源（6）。
5.根据权利要求4所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，还包括设于装置主体（3）顶部的激光定位光源开关（7）。
6.根据权利要求1所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，还包括与装置主体（3）连接的固定架（8），所述固定架（8）连接底座（9）。
7.根据权利要求6所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述固定架（8）的上表面设有红外摄像头左右位置调节旋钮（81），固定架（8）的一侧面还设有红外摄像头上下位置调节旋钮（82）。
8.根据权利要求1所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，还包括设于所述红外摄像头（4）和红外光源（5）前部的滤光片。
9.根据权利要求1所述的车载疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述红外光源（5）为LED灯光源。
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| CN108133572A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-08 | 合肥思艾汽车科技有限公司 | 一种驾驶员疲劳驾驶预警装置 |
| CN109767602A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-17 | 钧捷智能（深圳）有限公司 | 一种全天候疲劳驾驶预警系统用摄像头 |
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