[发明专利]基于视频检测的驾驶员驾驶行为监控装置及监控方法

权利要求书

1.基于视频检测的驾驶员驾驶行为监控装置，其特征在于包括电源模块、图像采集与预处理模块、功能按键模块、警报器、显示屏、外部存储卡及中央处理器，其中：电源模块的一个输出端与图像采集与预处理模块的电源输入端相连，电源模块的另一输出端与中央处理器的电源输入端相连；图像采集与预处理模块的图像输出接口与中央处理器的图像输入接口相连,且图像采集与预处理模块的总线接口与中央处理器的总线接口相连；功能按键模块的输出端与中央处理器的通用输入输出接口相连；警报器的输入端与中央处理器的PWM输出接口连接；显示屏的输入端与中央处理器的显示输出接口相连；外部存储卡通过外部存储卡插槽中央处理器相连；所述的功能按键模块用于手动建立感兴趣区域和自动建立感兴趣区域的确认；所述的警报器，用于当驾驶员发生不同的违规驾驶行为时，产生相应的警报来提醒，还能用于设备自检提示；所述的显示屏，用于显示预览处理后的图像。

2.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于所述电源模块包括滤波电路、变压电路及后备电源；电源模块分别给摄像头和中央处理器提供工作电压；另外，当工作电压处于异常状态时，后备电源给图像采集与预处理模块及中央处理器提供一段时间的工作电压。

3.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于所述图像采集与预处理模块包括摄像头及视频处理芯片，摄像头的输出接口与视频处理芯片的输入端经视频电缆相连，中央处理器的总线接口与图像采集与预处理模块中视频处理芯片的总线接口相连；驾驶员手部和方向盘位于所述摄像头的视野内；中央处理器通过总线接口对视频处理芯片内部寄存器进行配置，图像采集与预处理模块具有对输入模拟信号的预处理功能，预处理包括：色度和亮度的控制，输出数据格式及输出图像同步信号的选择控制；预处理后的数据再通过视频处理芯片的图像输出接口传输到中央处理器。

4.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于所述中央处理器包括图像输入接口、通用输入输出接口、PWM输出接口、显示屏输出接口、外部存储区插槽、电源输入接口及总线接口，中央处理器的图像输入接口与图像采集与预处理模块的图像输出接口相连,且中央处理器的总线接口与图像采集与预处理模块的总线接口相连，中央处理器通用输入输出接口与功能按键模块输出端相连，中央处理器的PWM输出接口与警报器的输出端连接，中央处理器的显示输出接口与显示屏的输入端相连，中央处理器通过外部存储卡插槽与外部存储卡相连，中央处理器的电源输入接口与电源模块相连；中央处理器主要负责图像数据格式的转换、对基于视频检测的驾驶员驾驶行为的识别、功能按键模块和警报器的驱动、传输数据到显示屏及保存数据信息到外部存储卡中。

5.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于所述中央处理器对基于视频检测的驾驶员驾驶行为的识别包括：读取经格式转换后的图像数据、定位方向盘、建立感兴趣区域、提取手部特征、对提取的手部特征依据驾驶员手部与方向盘的位置关系进行分类识别以及建立违规规则库，并依据规则库判断驾驶员操作是否违规。

6.采用权利要求1～５任一项所述监控装置的驾驶员驾驶行为监控方法，其特征在于电源启动后，设备自检，图像采集与预处理模块通过中央处理器的总线接口配置内部寄存器，从而具有对输入模拟信号经行预处理的功能；图像采集与预处理模块中的摄像头负责采集图像数据，图像采集与预处理模块中的视频处理芯片对图像模拟信号进行预处理，预处理包括: 色度和亮度的控制, 输出数据格式及输出图像同步信号的选择控制；预处理后的数据经中央处理器格式转换，再进行基于视频检测的驾驶员驾驶行为识别，若判断为违规行为，警报器产生相应的报警，并把对应的违规图片保存到外部存储卡中，把违规记录写入记录文件，以便后期核对跟踪；违规记录文件内容包括违规时间、违规动作、持续时间和对应违规图像的编号。