[发明专利]一种驾驶员驾驶状态预警系统

说明书

一种驾驶员驾驶状态预警系统，它属于驾驶状态预警技术领域。本发明解决了现有的驾驶状态预警系统的漏报率高，且预警的实时性差的问题。本发明的系统采用深度学习与监测规则融合的方式，其中，驾驶员图像获取单元用于实时获取驾驶过程中驾驶员的图像；图像预处理单元用于对实时获取的驾驶员图像进行预处理，截取出每张图像中的人脸区域图像；驾驶状态监测单元结合深度学习方式和监测规则对不同的状态进行监测；驾驶状态预警单元用于根据驾驶状态监测单元的监测结果向驾驶员进行驾驶状态预警。采用本发明的系统可以大幅度降低现有驾驶状态预警系统的漏报率，同时提高驾驶状态预警系统的预警实时性。本发明可以应用于对驾驶状态进行预警。

技术领域

本发明属于驾驶状态预警技术领域，具体涉及一种驾驶员驾驶状态预警系统。

背景技术

驾驶状态对驾驶员的注意力、感知、意识、思考、预估、决断和动作等都会产生较大的影响，如果驾驶员的驾驶状态不佳，那么反应就会变得迟钝，各种驾驶操作反应时间变长，导致出现对紧急情况处理不及时、操作失误等情况。

驾驶状态不能仅仅在事故发生后才进行辨识，更重要的是如何避免不良驾驶状态的发生。通过制定法规来限定驾驶时间固然有效，但普遍性约束并不能解决所有问题，因此，主动预防是防止事故发生的关键。防患于未然需要有效的监控手段，实现实时评价和监测驾驶员的驾驶状态已经成为研究的新趋势。通过实时驾驶状态监测，当驾驶状态异常时不仅能为驾驶员提前预警，还能为交通、运输部门实时提供驾驶员状态信息。

一般汽车监测驾驶状态的方式是通过计算连续驾驶时间，一旦超过系统预设的时长便会发出警报。还有一些具有驾驶员驾驶状态监测功能的汽车会结合方向盘的转动情况或驾驶员的其它驾驶行为来判断。但是现有方法中普遍存在的一个问题就是驾驶状态监测的效率和准确率均偏低，因此，导致了驾驶状态预警系统的漏报率高，且预警的实时性较差。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的驾驶状态预警系统的漏报率高，且预警的实时性差的问题，而提出了一种驾驶员驾驶状态预警系统。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

一种驾驶员驾驶状态预警系统，所述系统包括驾驶员图像获取单元、图像预处理单元、驾驶状态监测单元和驾驶状态预警单元，其中：

所述驾驶员图像获取单元用于实时获取驾驶过程中驾驶员的图像；

所述图像预处理单元用于对实时获取的驾驶员图像进行预处理，获得图像中人脸位置的矩形框以及人脸关键点的位置；再根据获得的人脸关键点位置对图像做对齐校准，获得对齐校准后的图像，再根据人脸位置矩形框从对齐校准后图像中截取出感兴趣区域图像，即截取出每张图像中的人脸区域图像；

所述驾驶状态监测单元中包括第一监测模块至第七监测模块，所述第一监测模块至第七监测模块分别用于对不同的状态进行监测；其中：

所述第一监测模块用于根据对齐校准后图像中的人脸关键点位置和截取出的人脸区域图像进行打哈欠状态的监测，具体的监测方式为：

对于截取出的任意一张人脸区域图像，根据该张人脸区域图像中嘴部的关键点位置信息计算嘴巴的张开度，即嘴巴的横宽比：

其中，为中间变量，为第50个关键点的坐标，为第52个关键点的坐标，为第58个关键点的坐标，为第56个关键点的坐标，为第60个关键点的坐标，为第64个关键点的坐标；

其中，为嘴巴的张开度；

若的值大于等于设置的阈值，则该张人脸区域图像中出现打哈欠状态，否则未出现打哈欠状态；

同理，对实时获得的每张人脸区域图像中的打哈欠状态进行监测；

所述驾驶状态预警单元用于根据驾驶状态监测单元的监测结果向驾驶员进行驾驶状态预警。

进一步地，所述驾驶员图像获取单元利用红外相机实时获取驾驶过程中驾驶员的图像。