[发明专利]基于图像处理的疲劳驾驶预警系统

说明书

本发明涉及疲劳驾驶检测领域，目的是提供基于图像处理的疲劳驾驶预警系统，本发明包括系统包括采集模块、处理模块和显示模块，所述采集模块录入驾驶员的图像并传送至所述处理模块，所述图像中包含有驾驶员的面部特征，所述处理模块对所述图像中的面部特征进行人眼定位并获取驾驶员的眼部特征数据，通过将眼部特征数据进行闭合频率检测得出闭眼百分率，根据驾驶员的闭眼百分率得出驾驶员的疲劳程度并通过显示模块显示。

技术领域

本发明涉及图像检测领域，具体涉及基于图像处理的疲劳驾驶预警系统。

背景技术

我国在驾驶疲劳检测方面起步较晚，相关的研究不能突破其瓶颈，从而导致我国在该领域技术始终落后。随着我国科技的不断突破创新、经济实力的不断提高以及科研能力的不断发展，在疲劳驾驶检测系统开发上投入的人力、物力也越来越多，其研究进程正在与国外发达国家靠近。但由于我国对于该方面的研究仅局限于理论方向，实际运用方面仍旧较为欠缺。

美国研究人员开发的系统能够检测驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。该系统通过利用红外线摄像头捕捉驾驶员眼部信息，并将所捕捉的信息与该系统录入的疲劳驾驶状态数据进行对比，判定驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，若判定结果为处于疲劳驾驶，则该系统会及时提醒驾驶员休息。但事实上该系统存在着一定缺陷使得尚未能够广泛运用到日常生活中。

因此,需要一种预警装置，通过相关匹配方式进行对人眼的粗定位，从而使得系统能够识别人眼位置，进而对人眼睛进行识别，最终评定驾驶员是否处于疲劳状态。

发明内容

本发明目的在于提供基于图像处理的疲劳驾驶预警系统，为了实现对人眼的精确检测，通过对人脸的检测将图像简化为只含有人脸的局部图像，降低人眼检测的难度，并且能够有效地提升识别的效率与精度，使得最终获得可靠的人眼信息，本发明设计巧妙，适合推广；

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：基于图像处理的疲劳驾驶预警系统，系统包括采集模块、处理模块和显示模块，所述采集模块录入驾驶员的图像并传送至所述处理模块，所述图像中包含有驾驶员的面部特征，所述处理模块对所述图像中的面部特征进行人眼定位并获取驾驶员的眼部特征数据，通过将眼部特征数据进行闭合频率检测得出闭眼百分率，根据驾驶员的闭眼百分率得出驾驶员的疲劳程度并通过显示模块显示。

通过上述技术手段，对人脸实现粗定位，随后细定位到人眼部位，再通过人眼状态判定驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，本发明设计巧妙，适合推广。

优选的，所述处理模块中预存有人眼平均灰度模板，通过驾驶员的眼部特征数据与模板匹配实现人眼定位。

优选的，所述人眼平均灰度模板的计算包括下面步骤：

步骤1：对面部区域进行二值化，对面部区域建立坐标，并将所述面部区域的宽度设定为L进行计算；

步骤2：从面部区域上沿向下搜索至1/2L位置，并对面部区域的坐标值进行计算；

步骤3：通过人眼粗定位确定区域D,所述区域D就获取驾驶员的眼部特征数据的整个区域。

优选的，所述人眼平均灰度模板包括左眼平均灰度模板和右眼灰度模板。

优选的，所述左眼平均灰度模板包括对左眼睁开状态下的平均灰度模板和左眼闭合状态下的平均灰度模板，所述右眼平均灰度模板包括对右眼睁开状态下的平均灰度模板和右眼闭合状态下的平均灰度模板。

优选的，所述处理模块还包括有瞳孔定位，通过通孔定位中的Hough变换算法确定人眼为闭合状态还是睁开状态。

优选的，所述闭合频率检测的公式为

其中，T_total是单位时间内所有的图像帧数；TC_total是眼睛闭合状态下的图像帧数。