[发明专利]疲劳驾驶监控装置及方法

权利要求书

1.一种疲劳驾驶监控装置，其特征在于，所述疲劳驾驶监控装置包括：

图像采集模块，用于对目标图像进行采集获得采集图像；

人脸检测模块，用于将采集图像转化到YCbCr空间，根据肤色在CbCr空间满足T1<Cb<T2，T3<Cr<T4，提取出肤色区域后进行二值化，使肤色点数值化为1，显示为白点，非肤色点数值化为0，显示为黑点，统计并比较两条对角线或过人脸区域中点，与对角线夹角不大于预设角度的线上的白点数，并根据白点数情况得出人脸矩形框，其中，T1、T3为下限阈值，T2、T4为上限阈值，0<T1，T3<128，129<T2，T4<255；

瞳孔大小计算模块，用于对所述人脸矩形框中的每一个像素点进行扫描，并以其为圆心，增加扫描半径，直至扫描区域中超过预设比例的像素点为白点或扫描区域到达矩形框边界时扫描结束，以最大扫描区域的直径为瞳孔直径；

疲劳判断模块，用于通过实时监测瞳孔直径大小，根据PERCLOS算法判断驾驶员是否处于疲劳。

2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于：还包括警报模块，用于在驾驶员被判断为处于疲劳状态时，发出警报信号，对驾驶员进行提醒。

3.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于：所述图像采集模块包括CMOS图像传感器或CCD图像传感器。

4.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于：所述根据白点数情况得出人脸矩形框，包括：若n1>a*n2，或者n2>b*n1，所述人脸矩形框的两条对角线分别与人脸区域上边界和左边界平行；否则，所述人脸矩形框分别与人脸区域上边界和左边界平行，其中，n1为人脸区域左上角与右下角方向上白点数，n2为人脸区域左下角与右上角方向上白点数，1.1≤a≤1.5，1.1≤b≤1.5。

5.根据权利要求4所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于：所述人脸矩形框的最小边长不小于两个瞳孔的外侧边界之间的距离。

6.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于：所述人脸检测模块还用于在得到的二值化图像中，去除全是黑点的整行和整列，以精确提取人脸区域。

7.根据权利要求1所述的疲劳驾驶监控装置，其特征在于：所述疲劳判断模块中，通过实时监测瞳孔直径大小，记录眼睛完全睁开到闭合20％的时间t1、眼睛完全睁开到闭合80％的时间t2、眼睛完全睁开到下一次睁开20％的时间t3以及眼睛完全睁开到下一次睁开80％的时间t4，通过公式获得f：

f=t3-t2t4-t1]]>

其中，f为眼睛闭合时间所占某一特定时间的百分率，若f>0.15，则判断驾驶员为处于疲劳状态。

8.一种疲劳驾驶监控方法，其特征在于，所述疲劳驾驶监控方法包括步骤：

步骤1)，对目标图像进行采集获得采集图像；

步骤2)，将采集图像转化到YCbCr空间，并获得人脸矩形框：根据肤色在CbCr空间满足T1<Cb<T2，T3<Cr<T4，提取出肤色区域后进行二值化，使肤色点数值化为1，显示为白点，非肤色点数值化为0，显示为黑点，统计并比较两条对角线或过人脸区域中点，与对角线夹角不大于预设角度的线上的白点数，并根据白点数情况得出人脸矩形框，其中，T1、T3为下限阈值，T2、T4为上限阈值，0<T1，T3<128，129<T2，T4<255；

步骤3)，确定人脸瞳孔直径；对所述人脸矩形框中的每一个像素点进行扫描，并以其为圆心，增加扫描半径，直至扫描区域中超过预设比例的像素点为白点或扫描区域到达矩形框边界时扫描结束，以最大扫描区域的直径为瞳孔直径；

步骤4)，通过实时监测瞳孔直径大小，根据PERCLOS算法判断驾驶员是否处于疲劳。