[发明专利]基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统

说明书

本发明提供了一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统，属于图像处理、传感器的应用、蓝牙传输等技术领域。技术方案：包括：眼睛、嘴巴检测子系统、脑电波检测子系统、控制分析系统，所述控制分析系统分别与所述眼睛、嘴巴检测子系统、脑电波检测子系统连接。有益效果：本发明所述的基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统占用体积小，不遮挡视线，脑电波检测是通过装载有检测模块的头箍检测，其结果通过蓝牙无线传输到中心处理器，解决了有线传输时的线路影响人体活动的问题。系统除了空间优势外，当然也有性能优势，通过摄像头对人体外部观察，脑电波检测头箍对人体内部观察，有效地提高检对准确度。

技术领域

本发明涉及图像处理、传感器的应用、蓝牙传输等技术领域，适用于汽车行业。

背景技术

随着现代交通运输业的飞速发展,我国的汽车数量也在不断增加,在汽车带给了我们诸多便利的同时,交通事故也逐渐增多,在所有引发交通事故的因素中,最重要的因素是人为因素,而疲劳驾驶就是其中之一。交通事故数量的增长以及它所导致的人员伤亡和财产损失逐渐成为了一个社会普遍关注的问题。然而国家虽然对此有了足够的重视,但由于检测的困难程度,对疲劳驾驶的惩罚措施无法十分有效地到位。在这一方面,不仅仅是中国,世界上各个国家都是如此,因此,疲劳驾驶检测方面的研究也受到了来自各个国家研究人员的关注。如何高效准确地检测驾驶员的疲劳状态,对于有效保障驾驶人员和其他有关人员的生命财产安全有着十分积极重要的社会意义。目前国内的防疲劳驾驶预警系统大多都是依靠摄像头，根据驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等推断驾驶员的疲劳状态，并进行报警提示和采取相应措施的装置。单靠摄像头做为分析依据容易产生误判，因为对于眼睛小的人来说，眼部信号是比较模糊的，还有当车内灯光或其他光源干扰时，摄像头无法获取清晰图像也会对判断造成失误。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统，该系统在摄像头进行图像处理的基础上增加了脑电波检测模块TGAM，该模块可以获取脑电数据，通过对数据的处理可获得专注值和冥想值，并可通过蓝牙无线传输到处理器上，提供判断条件，在有摄像头对人体外部特征变化检测的同时，通过脑电数据对人体内部特征变化分析判断，可组成一个可靠性更强的疲劳驾驶预防系统。

技术方案如下：

一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统，包括：眼睛、嘴巴检测子系统、脑电波检测子系统、控制分析系统，所述控制分析系统分别与所述眼睛、嘴巴检测子系统、脑电波检测子系统连接。

作为本发明所述的一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统的一种优选方案，其中：所述眼睛、嘴巴检测子系统进行眼部嘴部特征变化分析：通过使用opencv软件库，使用摄像头，对摄入图像进行算法分析处理。

作为本发明所述的一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统的一种优选方案，其中：采用dlib工具找到68个人脸关键点，然后计算点之间的欧氏距离，当眼睛纵横比和嘴巴纵横比小于设置的阈值后，判断为疲劳状态。

作为本发明所述的一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统的一种优选方案，其中：所述脑电波检测子系统进行脑电波变化分析：使用检测脑电波的传感模块TGAM，测量脑电波的振幅和频率，当脑波位于12到30Hz之间时，即Beta波，表示大脑正处于专注状态；当脑波在8到12Hz时，即Alpha波，表明大脑正处于平静放松的状态；

作为本发明所述的一种基于树莓派和STM32的防疲劳驾驶系统的一种优选方案，其中：通过TGAM检测肌肉运动，在测量脑电波时将肌肉产生的电波过滤掉，获得专注指数，并将脑电波数据通过蓝牙传输到控制分析系统的中心处理器上，通过多次实验得到疲劳时的专注值，并将该值作为评判疲劳驾驶的标准。