[发明专利]基于模式识别的安全驾驶监控系统和方法

说明书

技术领域

本发明是一种基于模式识别的安全驾驶监控系统和方法，涉及汽车车载设备、数字图像处理和模式识别领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，汽车的保有量也在快速增加，交通事故造成了巨大的经济损失和严重人员伤亡，其中不安全驾驶是造成交通事故的主要原因。

传统的交通管理方法对驾驶员安全驾驶监控有限，因此，用来提高驾驶员安全驾驶的监控系统和方法被提出来，这些系统和方法均从检测和控制驾驶员是否疲劳驾驶入手。例如，中国专利申请说明书，其名称为“疲劳驾驶检测技术”，申请号为200610007961.0，该方法提供了一种由单片机控制的反射式红外线传感自动距离检测方法，通过检测驾驶员头部位置判断驾驶员是否处于疲劳状态，由于仅对其头部位置进行检测和判断，因此，检测精确度不高；中国专利申请说明书，其名称为“一种疲劳驾驶方法”，申请号为200810036347.7，该方法提供了一种防疲劳驾驶装置和方法，实时检测驾驶员眼睛的眨眼频率和开闭合程度，分析判断驾驶员的驾驶状态，该方法检测范围有限，对不安全驾驶因素考虑不全面，检测精确度不高；中国专利申请说明书，其名称为“疲劳驾驶智能管理系统”，申请号200910196586.2；该发明提供了一种结合微处理器和智能管理监控计算机，判断驾驶员疲劳程度的方法，引入无线通信设备，GPS设备和监管中心对驾驶员进行提醒，该方法对驾驶员面部进行检测，检测范围有限，同时需要引入一些复杂的设备，成本较高，难以普遍的推广和应用。

发明内容

本发明目的是提供一种基于模式识别的安全驾驶监控系统和方法，该方法克服了背景技术所存在的安全驾驶因素考虑不够全面和设备装置费用较高问题，提高了检测的准确率，保证了检测的实时性。

为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于模式识别的安全驾驶监控系统，该系统应用的装置包括视频帧获取单元1，安全驾驶监控中心单元2警报标志判断和提示单元3，其特征在于：

上述视频帧获取单元1，该单元是一个具有USB接口的摄像头或者专用摄像设备，用于采集驾驶员上身位置和姿态的视频帧，将采集的驾驶员上身位置和姿态的视频帧送入安全驾驶监控中心单元2；

上述安全驾驶监控中心单元2，用于对采集的驾驶员上身位置和姿态的视频帧处理，对该视频帧中的驾驶员进行定位和分割，判断驾驶员驾驶状态，根据驾驶员驾驶状态产生不同的报警类型信号，再将不同的报警类型信号发送到警报标志判断和提示单元3；

上述警报标志判断和提示单元3，用于判断安全驾驶监控中心单元2发送来的不同报警类型信号，发出相应的报警提示信息。

上述所述的安全驾驶监控中心单元2进一步包括视频帧预处理的单元21，驾驶员位置和姿态监控单元22，驾驶员脸朝向监控单元23，驾驶员眼睛疲劳度监控单元24，其特征在于：

上述视频帧预处理单元21，用于对采集的视频帧进行光照均衡和去噪处理；

上述驾驶员位置和姿态监控单元22，利用边缘检测和高斯背景建模技术对降噪后的视频帧中驾驶员上半身定位、分割和判断驾驶员位置姿态是否正确，产生驾驶员驾驶位置和姿态的相应类型报警信号，并将该相应类型报警信号送到警报标志判断和提示单元3或驾驶员脸朝向监控单元23；

上述驾驶员脸朝向监控单元23，用于定位驾驶员脸，并监控和判断驾驶员脸的朝向是否正确，产生驾驶员脸的朝向的相应类型报警信号，将该相应类型报警信号发送到警报标志判断和提示单元3或驾驶员眼睛疲劳度监控单元24；

上述驾驶员眼睛疲劳度监控单元24，用于定位跟踪驾驶员眼睛，并监控和判断驾驶员眼睛疲劳程度，产生驾驶员眼睛疲劳程度的相应类型报警信号，并将该相应类型报警信号发送到警报标志判断和提示单元3或视频帧获取单元1。

上述所述的警报标志判断和提示单元3进一步包括声音报警提示单元31、字幕报警提示LED单元32，其特征在于：

上述声音报警提示单元31，用于实现报警信息的声音提示；

上述字幕报警提示LED单元32，用于实现报警信息的字幕显示和灯光提示。

一种基于模式识别的安全驾驶监控方法，该方法应用的装置包括视频帧获取单元1，安全驾驶监控中心单元2，警报标志判断和提示单元3，该方法包括以下步骤：

 1、利用具有USB接口的摄像头或者专用摄像设备，采集驾驶员上身位置和姿态视频帧，将该采集驾驶员的上身位置和姿态的视频帧送到步骤2；