[发明专利]一种车队疲劳驾驶预警监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车队疲劳驾驶预警监控系统及方法。

背景技术

车队是指在统一控制下进行活动的车辆的队伍，例如城市公共交通的车队、长途汽车站的车队、旅游公司车队、动车列车车队、火车车队、高铁车队、地铁车队。这类车队涉及到公共安全，疲劳驾驶危害严重。目前，驾驶疲劳检测方法的一般思路是：首先检测脑电图(EEG)、眨眼频率等，然后进行特征提取，最后根据提取到的特征和预先设定的标准进行识别，判断有无疲劳发生。还有的通过对方向盘的握力和转动情况进行判定。但是这些方法针对驾驶员单独进行，效率低，而且检测滞后时间长，不能起到预警作用。因此，需要一种在车载、实时、统一监管的车队疲劳驾驶预警监控系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车队疲劳驾驶预警监控系统，其能够对车队进行统一管理和实时管理，有效避免驾驶员的疲劳驾驶，降低交通事故发生的可能性。

本发明通过如下技术方案实现：一种车队疲劳驾驶预警监控系统，所述车队疲劳驾驶预警监控系统包括车载终端及监管平台，所述车载终端与所述监管平台通过互联网连接，

所述车载终端包括用于拍摄驾驶员的脸部图像的摄像头、用于检测驾驶员的疲劳状态的处理器、用于给所述车载终端供应电力的电源模块和用于在检测出驾驶员出现疲劳状态时发出报警信号的报警模块，

所述处理器包括图像采集模块和图像处理模块，所述图像采集模块用于获取所述摄像头拍摄的驾驶员的脸部图像，所述图像处理模块用于对所述图像采集模块获取的每帧图像进行人脸特征点检测和跟踪并计算上下眼睑中部之间的第一距离和眉心与嘴心之间的第二距离，基于第一距离与第二距离之比得到眼睛闭合程度，并根据PERCLOS算法检测驾驶员是否出现疲劳状态。

作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器还包括用于存储所述摄像头拍摄的驾驶员的脸部图像的数据存储器、通过SIM卡与互联网连接的移动通讯模块以及用于车辆的GPS定位的GPS模块，所述数据存储器、所述移动通讯模块以及所述GPS模块与所述处理器连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述监管平台包括用于与互联网连接的中心网关、用于管理GPS地址的GPS服务器模块、用于存储从车载终端接收的数据、图像、视频的存储服务器模块、以及用于控制所述中心网关、所述GPS服务器模块以及所述存储服务器模块的中心管理服务器，所述中心网关、所述GPS服务器模块以及所述存储服务器模块与所述中心管理服务器连接。

作为上述技术方案的进一步改进，当第一距离与第二距离之比小于5%时，所述图像处理模块判定驾驶员的眼睛处于闭合状态。

作为上述技术方案的进一步改进，当第一距离与第二距离之比为3%至5%时，所述图像处理模块判定驾驶员的眼睛处于闭合状态。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述处理器根据所述GPS模块判断出车辆的速度超过规定阈值时，所述报警模块发出报警信号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种车队疲劳驾驶预警监控方法，所述车队疲劳驾驶预警监控方法包括以下步骤：

图像采集步骤，用于获取通过红外摄像头拍摄的驾驶员的脸部图像；

检测人脸步骤，用于对获取的每帧图像进行人脸特征点检测；

特征点跟踪步骤，用于辨识人脸特征点，通过人脸特征点提取出眼睛、鼻子、眉毛、嘴巴的相对位置，并对眼睛、鼻子、眉毛、嘴巴的位置进行跟踪；

眼睛闭合程度计算步骤，用于计算上下眼睑中部之间的第一距离和眉心与嘴心之间的第二距离，基于第一距离与第二距离之比得到眼睛闭合程度；

疲劳状态判定步骤，用于根据PERCLOS算法计算眼睛闭合时间占规定时间的百分率。

作为上述技术方案的进一步改进，当眼睛闭合时间所占比例大于或等于80％时，判定驾驶员出现疲劳状态，并发出报警信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述车队疲劳驾驶预警监控方法还包括位于所述图像采集步骤之前的建立模型步骤，

所述建立模型步骤包括：

训练样本步骤，用于对标准样本进行训练；

生成模型步骤，用于生成标准样本的人脸特征点检测和跟踪模型。

本发明的有益效果是：本发明的车队疲劳驾驶预警监控系统基于第一距离与第二距离之比得到眼睛闭合程度，不会受摄像头与人脸的相对位置的影响，准确地检测出驾驶员的眼睛闭合程度，并通过监管平台实时查看驾驶员的精神状态，对车队进行统一管理和实时管理，有效避免驾驶员的疲劳驾驶，降低交通事故发生的可能性。

附图说明