[发明专利]一种基于嘴巴特征的疲劳驾驶检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全驾驶技术领域，具体涉及一种基于嘴巴特征的疲劳驾驶检测方法。

背景技术

疲劳驾驶是引发交通事故的重要原因之一，由于它无法像饮酒驾驶或者接打电话驾驶那样，使用交通法规来明令禁止，所以它很容易被人们所忽视，然而，当驾驶员处于疲劳状态时，会出现注意力分散，应变能力下降，对路面情况和周边环境的观察不及时，甚至出现短时间睡眠，完全失去驾驶能力，极易造成交通事故。

对于因疲劳驾驶引起的交通事故，由于无法实时检测驾驶员的疲劳驾驶状态，一些客运和货运企业的监管部门无法进行事前的监控和预防。因此，实时的检测驾驶员的疲劳驾驶状态，及时提醒驾驶员或反馈给运输企业监管部门进行预防，对于避免重大交通事故，起着重要的作用。

目前，对于疲劳驾驶的检测主要有以下几类方法：

1、基于生理信号的检测方法，主要基于驾驶员的脉搏、脑电图、心电图、肌电图等的异常情况来检测疲劳驾驶状态。该类方法的检测结果很准确，但是其必须通过直接接触驾驶员身体来采集相关数据，会导致驾驶员的不适，影响驾驶效果，不适合实际的应用。

2、基于驾驶行为的检测方法，主要基于方向盘转动、车辆行驶速度、车道偏移量、油门的控制力度等的异常情况来检测疲劳驾驶状态。该类方法的优点是不需要接触驾驶员身体，检测结果能直接反应驾驶状态，其缺点是判断依据无法确定，对于不同的驾驶员，无法给出明确的临界判断阈值。

3、基于机器视觉的检测方法，主要通过视频图像处理技术，实时监控驾驶员的嘴巴开闭状态、点头频率、打哈欠等情况，综合判断是否处于疲劳驾驶状态。该类方法的优点是不需要接触驾驶员身体，不会影响驾驶效果，设备更容易被人们接受，更具发展潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于嘴巴特征的疲劳驾驶检测方法，该检测方法通过监控驾驶员的嘴巴张开特征，并依据打哈欠行为来判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，具有监控准确度高，漏检误检少，受环境影响小，速度快，成本低等特点。

本发明的技术方案为：

一种基于嘴巴特征的疲劳驾驶检测方法，该检测方法包括以下步骤：

(1)建立人脸检测分类器。

(2)实时采集驾驶员的驾驶状态图像。

(3)在驾驶状态图像中精确定位驾驶员的嘴巴位置。

(4)在连续视频图像中，根据上一帧图像中嘴巴位置，准确预测当前帧图像中的嘴巴位置。

(5)根据预测的嘴巴位置，精确定位嘴巴位置，并用新的嘴巴位置替换上一帧中的嘴巴位置；同时，判断驾驶员嘴巴的张开程度，并根据单位时间内，嘴巴张开程度较大的帧数所占比例，判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。

(6)若驾驶员处于疲劳驾驶状态，则进行报警提示或向远程服务器发送处于疲劳驾驶状态时的实时视频并接收远程命令。

步骤(3)中，所述的在驾驶状态图像中精确定位驾驶员的嘴巴位置，具体包括以下步骤：

(31)基于harr特征和adaboost分类器，进行人脸定位。

(32)基于人脸的三庭五眼布局规律，粗定位嘴巴位置。

(33)精确定位嘴巴的位置。

(34)判断嘴巴是否定位成功；若是，则执行步骤(35)；若否，则返回执行步骤(31)。

(35)利用以下公式，获取正样本采集区域rect_pos和负样本采集区域rect_neg，其中，rect_neg区域不包括内部区域rect_center；