[发明专利]一种疲劳驾驶检测系统和方法

摘要

本发明公开了一种疲劳驾驶检测系统和方法。其中系统包括：图像采集单元，用于采集驾驶员的图像视频流；图像处理单元，用于从驾驶员的图像视频流中提取多个图像帧，并从中分析得到驾驶员的面部特征参数；存储单元，用于存储面部特征标准参数；疲劳评价单元，用于根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特征实时参数，或根据驾驶员的面部特征实时参数计算出驾驶员的疲劳评价值；报警单元，用于在疲劳评价值达到或超过疲劳驾驶阈值时发出报警提示。该技术方案可以实时、可靠、高效地进行疲劳驾驶检测，及时发现驾驶员的疲劳驾驶行为并进行警示，大大提升了驾驶员驾驶的安全性。

主权项

1.一种疲劳驾驶检测系统，其特征在于，该系统包括：图像采集单元，用于采集驾驶员的初始面部图像视频流；图像处理单元，用于从驾驶员的初始面部图像视频流中抽样提取多个图像帧，并从中分析得到驾驶员的面部特征标准参数；存储单元，用于存储所述面部特征标准参数；速度检测单元，用于采集当前的行驶速度；所述图像采集单元，还用于在车辆行驶过程中采集驾驶员的实时面部图像视频流；所述图像处理单元，还用于以特定频率从驾驶员的实时面部图像视频流中提取图像帧，并从中分析得到驾驶员的面部特征实时参数；其中，根据车辆的行驶速度改变从驾驶员的实时面部视频流中提取图像帧的频率；该系统还包括：疲劳评价单元，用于根据驾驶员的面部特征标准参数和面部特征实时参数，或根据驾驶员的面部特征实时参数计算出驾驶员的疲劳评价值；报警单元，用于在疲劳评价值达到或超过疲劳驾驶阈值时发出报警提示；所述速度检测单元，还用于当采集到的行驶速度小于第七预设值时，使所述图像采集单元不执行在车辆行驶过程中采集驾驶员的实时面部图像视频流的步骤，使所述图像处理单元不执行以特定频率从驾驶员的实时面部图像视频流中提取图像帧，并从中分析得到驾驶员的面部特征实时参数的步骤，还使所述疲劳评价单元和所述报警单元处于休眠状态；所述面部特征标准参数包括：驾驶员的最大上下眼睑高度h，驾驶员的初始眨眼频率v，驾驶员的初始面部长度l；所述面部特征实时参数包括：驾驶员的实时上下眼睑高度H；所述疲劳评价单元包括眼睛开合度评价模块和/或眼睛持续闭合时间评价模块；所述眼睛开合度评价模块，用于计算驾驶员的实时眼睛开合度H/h×100％；以及统计在采样时间T内，驾驶员眼睛开合度小于预设开合度的时间t，并计算t/T×100％，将得到的值记为y1；若y1小于第一预设值，则令f1＝0；若y1大于或等于第一预设值，则令f1＝1；其中f1即为与驾驶员的眼睛开合度相应的疲劳评价单项值；所述眼睛持续闭合时间评价模块，用于计算驾驶员的实时眼睛开合度H/h×100％；当实时眼睛开合度小于第二预设值时，判定驾驶员眼睛处于闭合状态；统计驾驶员眼睛处于连续闭合状态的时间y2，若y2小于第三预设值，则令f2＝0；若y2大于或等于第三预设值，则令f2＝1；其中f2即为与驾驶员的眼睛持续闭合时间相应的疲劳评价单项值；所述面部特征实时参数包括：驾驶员的实时眨眼频率y3；所述疲劳评价单元包括眨眼频率评价模块；所述眨眼频率评价模块，用于在y3小于2v时，令f3＝0；在y3大于或等于2v时，令f3＝1；其中f3即为与驾驶员的眨眼频率相应的疲劳评价单项值；所述疲劳评价单元包括打哈欠时间评价模块；所述打哈欠时间评价模块，用于计算Hm/W的值，统计采样时间T内该值连续大于第四预设值的时间y4，若y4小于第五预设值，则令f4＝0；若y4大于或等于第五预设值，则令f4＝1；其中f4即为与驾驶员的打哈欠时间相应的疲劳评价单项值；所述面部特征实时参数包括：驾驶员的实时面部长度L；所述疲劳评价单元包括坐姿评价模块；所述坐姿评价模块，用于统计L连续大于l的时间y5，若y5小于第六预设值，则令f5＝0；若y5大于或等于第六预设值，则令f5＝1；其中f5即为与驾驶员的坐姿相应的疲劳评价单项值；所述疲劳评价单元还包括：加权求和模块，用于对各疲劳评价单项值进行加权求和；所述图像处理单元是基于在硬件层使用Verilog语言按照时序和功能进行设计的FPGA实现的。