[发明专利]一种能够实时检测疲劳的装置及方法

权利要求书

1.一种能够实时检测疲劳的装置，其特征在于，包括视频输入装置、人脸采集装置、血谱分析装置、疲劳分析装置、告警装置以及存储装置；所述人脸采集装置与视频输入装置以及血谱分析装置电性连接；所述疲劳分析装置与血谱分析装置、告警装置以及存储装置电性连接；所述视频输入模块包括镜头、光学传感器、图像处理器、编码器、控制器、红外灯以及红外滤波片；所述红外灯以及红外滤波片设置于镜头以及光学传感器之间；所述红外控制器与红外灯以及红外滤波片电性连接。

2.一种能够实时检测疲劳的方法，其特征在于，所述方法依赖于权利要求1所述的装置，包括如下步骤：

步骤1：视频输入装置获取非压缩视频流以及编码视频流，将非压缩视频流传输给人脸采集装置；将编码视频流传输给存储装置；

步骤2：人脸采集装置接收非压缩视频流，将视频流数据转化为帧图像并进行初步处理，获得人脸血谱信息，进行打包，发送给血谱分析装置；

步骤3：血谱分析装置接收打包的人脸血谱信息，对人脸血谱信息进行生理指标分析，获得生理指标分析结果，将生理指标分析结果传输给疲劳分析装置；

步骤4：疲劳分析装置接收生理指标分析结果，进行疲劳分析，获得疲劳分析的结果，并根据劳分析的结果控制告警装置，将疲劳分析的结果传输到存储装置。

3.根据权利要求2所述的一种能够实时检测疲劳的方法，其特征在于，所述步骤1中，视频输入装置获取非压缩视频流以及编码视频流的步骤包括：

步骤1.1：红外控制器根据操作人员输入的控制指令判断是否打开红外模式；

若打开红外模块，则打开红外灯，开启红外滤波片；若不打开红外模式，则关闭红外灯，关闭红外滤波片；

步骤1.2：光学传感器接收自然光或红外波段光，将感应到的光学信号转换为电信号发送给图像处理器；

步骤1.3：图像处理器接收电信号，将电信号数字化生成YUV或者RGB的帧图像，将帧图像持续输出给编码装置以及人脸检测装置；

步骤1.4：编码器接收帧图像，并根据H.264/H.265编码协议进行编码，形成编码视频流，将编码视频流发送给存储装置。

4.根据权利要求2所述的一种能够实时检测疲劳的方法，其特征在于，所述步骤2中，非压缩视频流数据包括实时视频以及录制视频；所述人脸检测装置进行初步处理的步骤包括：

步骤2.1：根据时间顺序选择一帧图像，对图像进行人脸跟踪检测，得到人脸特征点；

步骤2.2：根据人脸特征点的分布定位人脸区块；

步骤2.3：提取各个人脸区块的区块信息，得到该帧图像的人脸血谱信息；

步骤2.4：对其余每一帧图像进行步骤2.1～2.3的处理，得到一段时间的人脸血谱信息并进行打包；

步骤2.5：将打包后的人脸血谱信息传输至血谱分析装置。

5.根据权利要求4所述的一种能够实时检测疲劳的方法，其特征在于，所述步骤2.4中，人脸血谱信息的打包包括如下步骤：

步骤2.41：获取每一帧每一个特定区块的平均值序列，{(区块编号，帧序号i，R_i,G_i,B_i)}，其中1≤i≤s*v，s表示设定的打包人脸血谱信息的时长，v表示视频每秒包含的帧图像数量，R、G、B表示人脸区块的RGB信息；

步骤2.42：将步骤1.41中获得的特定区块的平均值序列根据区块编号进行排序得到帧图像序列，{(k1,1,R₁,G₁,B₁),…,(k1,s*v,R_S*V,G_S*V,B_S*V)}；将s*v个帧图像序列按时间排序的得到k1区块的序列；

步骤2.43：分别得到k2、…kj区块的序列；其中j表示该帧图像中人脸特征点的个数；

步骤2.44：获取人脸编号以及第一帧图像的时间戳；所述人脸编号为图像采集装置采集的人脸数据的编号；

步骤2.45：根据{人脸编号，第1帧的时间戳，打包帧数，k1区块序列，k2区块序列…kj区块序列}的顺序，对s秒时长的人脸血谱信息进行打包；所述第1帧的时间戳表示该s时长范围内的第1帧图像的时间戳。