[发明专利]基于图像与心跳监测联合的公交车主动刹车方法和系统

说明书

本发明涉及基于图像与心跳监测联合的公交车主动刹车方法，包括以下步骤：摄像头采集驾驶员的正面图像并检测是否存在人脸，将人脸检测结果发送至判定模块；心率监测设备采集驾驶员的心率信号并判断心率是否异常，将心率检测结果发送至判定模块；根据人脸检测结果和心率检测结果判定驾驶员是否异常；当驾驶员异常时，发送启动信号给主动刹车模块；当收到启动信号时，发送自动刹车信号给主动刹车系统，实现主动刹车。系统包括：人脸检测模块、心率监测模块、判定模块、主动刹车模块。本发明通过摄像头采集司机图像并结合心跳监测设备联合决策，能够在司机非正常驾驶状态下主动刹车，保护车内乘客的生命安全。

技术领域

本发明涉及一种公交车主动刹车方法和系统，特别涉及基于图像与心跳监测联合的公交车主动刹车方法和系统。

背景技术

随着城市化的进程不断的不断加速，公交车在我们的生活中成为了不可缺少的一部分。而最近公交车司机心脏病猝死，将公交车稳稳地停在路边的事迹让我们满心感动的同时也对乘客的安全产生了担忧。如公交车司机失去对汽车的控制能力，不能及时的将汽车挺稳，那么，对乘客来说会造成难以想象的伤害，后果不堪设想。

因此，急需一种能够应对驾驶员突发心脏病时不能控制汽车情况的方法，该方法能够对驾驶员状态进行实时检测，如驾驶员出现异常状况，则需对汽车进行紧急刹车，来保证车内乘客的安全。

发明内容

本发明的目的是通过摄像头对感兴趣区域的监控，从而监控驾驶员的状态，同时配合心跳监测器进行双重信息确认，确认驾驶员是否处于病发状态，如发生心脏类疾病，则进行主动刹车，保护车内乘客安全。。

本发明采用的技术方案如下：基于图像与心跳监测联合的公交车主动刹车方法，包括以下步骤：

人脸检测模块：摄像头采集驾驶员的正面图像并检测是否存在人脸，将人脸检测结果发送至判定模块；

心率监测模块：心率监测设备采集驾驶员的心率信号并判断心率是否异常，将心率检测结果发送至判定模块；

判定模块：根据人脸检测结果和心率检测结果判定驾驶员是否异常；当驾驶员异常时，发送启动信号给主动刹车模块；

主动刹车模块：当收到启动信号时，发送自动刹车信号给主动刹车系统，实现主动刹车。

所述摄像头采集驾驶员的正面图像并检测是否存在人脸包括以下步骤：

1)摄像头采集多张驾驶员的正面图像并得到多个人脸模板；

2)将摄像头实时采集的驾驶员正面图像与每个人脸模板进行卷积：

得到响应矩阵R₁到R_n；其中R_i为第i帧的驾驶员正面图像IMAGE与第i个人脸模版的卷积结果，Template_i为第i个人脸模版，IMAGE为当前帧的驾驶员正面图像，为卷积运算符；

3)求取所有响应矩阵的平均响应值

4)将大于等于阈值thresh的响应值赋值为1，其他赋值为0，响应值为1的区域为掩膜图MASK；

5)根据掩膜图MASK各个连通域得到闭包矩形，闭包矩形区域确定的图像即是人脸样本图像；

6)对人脸样本图像提取Gabor特征送入SVM分类器，得到人脸标签；若该标签为设定值，则存在人脸；否则，不存在人脸。

所述摄像头采集多张驾驶员的正面图像并得到多个人脸模板包括以下步骤：

摄像头采集驾驶员的正面图像，并选取n张含有正面人脸的图像；在每张图像中截取出人脸区域，得到n张正脸的人脸图像FACE₁到FACE_n；