[实用新型]基于软硬件协同图像处理的防疲劳驾驶系统

说明书

本实用新型涉及一种基于软硬件协同图像处理的防疲劳驾驶系统，包括信息采集部分、软硬件协同信息处理中心、疲劳驾驶预警处理器；软硬件协同处理中心由SOPC模块构成，包含并行处理信息的FPGA和嵌入式ARM，FPGA进行图像处理，将数据输出到ARM处理器，ARM处理器完成采集的视频图像的基本预处理工作，完成个人信息的处理，提取安全带传输的心率信息特征，同时将处理好的信息输出到疲劳驾驶预警处理器，疲劳驾驶预警处理器根据软硬件协同处理中心输入的疲劳等级对驾驶员进行驾驶中的振动和语音提醒；本实用新型解决了当前基于图像的疲劳驾驶技术的实时性低和准确率低的问题，弥补了当前技术中的单一信息源做疲劳驾驶判断的缺点。

技术领域

本实用新型涉及一种防疲劳驾驶的系统，具体的说，是一种基于软硬件协同图像处理的防疲劳驾驶系统。

背景技术

人长时间从事体力劳动脑力劳动或者一件很简单的事情，都会产生疲劳。疲劳的状态会使人出现注意力不集中，精神萎靡，反应迟钝等现象；然而，驾驶汽车是一项需要高度精神集中的工作，如果驾驶员出现疲惫的状态还仍然继续驾驶车辆，这对车内的乘客，车外的行人或同行车辆都是一个巨大的威胁。随着经济的快速发展，我国现今的汽车的保有量近2亿，而机动车驾驶员超过3亿，同时在我国很多驾驶员的不正当驾驶车辆造成人员伤亡和财务损失不计其数，其中很突出的原因是驾驶员的疲劳驾驶车辆导致。当前驾驶员疲信息采集主要有通过生理信息，比如心率变化，呼吸的频率变化，血压变化采集；通过面部信息判断疲劳驾驶，比如眼睑变化，额头角度变化，颈部角度变化，嘴部打哈欠次数变化，信息采集；通过车况信息判断疲劳驾驶，比如车道线偏移的情况，车速变化情况，持续行车时间来采集信息。

当前疲劳驾驶预警处理器存在准确率不高，在实际的应用中有很多困难，迫切需要一种准确率高的预警系统出现，采集多传感器的信息，进行数据融合综合判断是当前很热门的的方案。CN104269028A公开一种疲劳驾驶检测方法及系统，其中疲劳驾驶检测方法包括如下步骤：S1、采集图像和预处理；S2、人脸定位和检测；S3、人脸跟踪；S4、眼睛检测和状态识别；S5、计算疲劳PERCLOS值；S6、将得到的PERCLOS值与预设的阈值进行比较，判定驾驶员是否疲劳驾驶。采用本实用新型的设计，能够自动捕捉驾驶员的脸部微观变化，通过科学的概率计算判别驾驶员状态，并及时警示处于疲劳驾驶状态的驾驶员，保证行车安全。但仅仅只利用单种摄像头采集人脸信息判断驾驶员是否是疲劳驾驶，单一传感器采集信息，无法面对复杂多变的车况环境，导致准确率不高，误报情况发生。本文的多传感器数据融合极大提升系统的准确率，使得系统符合准确率的要求；当前疲劳驾驶预警处理器存在实时性低，当汽车的行车速度较快的时候，就需要有一个高实时性的预警系统能够及时的提醒驾驶员疲劳信息；

201320141506.5公开了一种疲劳驾驶警示系统，属于车辆交通控制的技术领域，包括传感器、ARM微处理器、警示模块、无线通信模块、上位机，其中传感器设置在车辆终端上，传感器与ARM微处理器连接；所述ARM微处理器与无线通信模块、上位机依次相互连接，所述警示模块与ARM微处理器连接。本实用新型利用无线通信技术与ARM微处理器控制技术结合，不仅可以省去通信电缆的安装，降低安装工程量，还可以安全可靠地实现数据传输和网络互联，可以进一步提高疲劳驾驶判断的准确性，适于车载运行且扩展性好，有效地提高疲劳判断的准确性和增强系统的鲁棒性，从而降低疲劳驾驶引起的事故发生率，增强警示功能。CN204390428U涉及一种嵌入式驾驶员疲劳预警系统，包括数据处理单元、LCD触摸屏、数据存储模块、数据通信接口模块、信息采集模块、传感模块和报警装置；数据处理单元对驾驶员生理信号数据进行运算处理；LCD触摸屏与数据处理单元相连接，用于显示驾驶员疲劳状态和生理信息；数据存储模块与数据处理单元相连接，用于存储采集到的生理疲劳特征信号数据；数据通信接口模块与数据处理单元相连接；信息采集模块与数据处理单元相连接；传感模块与数据采集模块相连接，传感模块采集驾驶员生理信号，经信息采集模块预处理，传送到数据处理单元；报警装置与数据处理单元相连接，用于发出疲劳报警信息，能有效预警疲劳驾驶。现有技术中，使用嵌入式设备进行疲劳驾驶预警，但仅仅使用软件技术对疲劳驾驶进行采集和判断，无法使得系统满足实时性和准确率要求。