一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，包括成像裝置、補(bǔ)光裝置、疲勞監(jiān)測裝置和提醒裝置。成像裝置獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像；補(bǔ)光裝置對駕駛?cè)烁鶕?jù)面部圖像的質(zhì)量對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光以使面部圖像保持良好質(zhì)量；疲勞監(jiān)測裝置根據(jù)面部圖像的眼部狀態(tài)判斷駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)顺霈F(xiàn)疲勞狀態(tài)即發(fā)出提醒指令；提醒裝置根據(jù)提醒指令對駕駛?cè)诉M(jìn)行提醒，以使駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)。即本系統(tǒng)能夠在駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)及時(shí)對其進(jìn)行提醒，從而能夠大大減少交通事故的發(fā)生。
【專利說明】一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及交通運(yùn)輸【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]疲勞駕駛是當(dāng)今交通安全的重要隱患之一。駕駛?cè)嗽谄跁r(shí)，對周圍環(huán)境的感知能力、形勢判斷能力和對車輛的操控能力都有不同程度的下降，極易發(fā)生交通事故。如果能在駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)及時(shí)對其進(jìn)行提醒，則能大大減少交通事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，用于當(dāng)駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)及時(shí)對其進(jìn)行提醒。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0005]一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，包括:
[0006]成像裝置，用于獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像；
[0007]補(bǔ)光裝置，用于根據(jù)所述面部圖像的質(zhì)量對所述駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使所述面部圖像的質(zhì)量保持良好狀態(tài)；
[0008]疲勞監(jiān)測裝置，用于根據(jù)所述面部圖像的眼部狀態(tài)判斷所述駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，當(dāng)所述駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)輸出提醒指令；
[0009]提醒裝置，用于根據(jù)所述提醒指令輸出提醒信號，以使所述駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選的，所述成像裝置包括紅外攝像頭。
[0011]優(yōu)選的，所述紅外攝像頭為帶濾光片的黑白CMOS攝像頭。
[0012]優(yōu)選的，所述補(bǔ)光裝置包括:
[0013]與所述成像裝置連接的圖像處理單元，用于根據(jù)所述面部圖像的質(zhì)量輸出補(bǔ)光信號;
[0014]光強(qiáng)控制單兀,用于根據(jù)所述補(bǔ)光信號輸出強(qiáng)度信號；
[0015]照明燈，用于根據(jù)所述強(qiáng)度信號以相應(yīng)強(qiáng)度的光線照射所述駕駛?cè)说拿娌俊?br> [0016]優(yōu)選的，所述照明燈為紅外LED陣列。
[0017]優(yōu)選的，所述疲勞監(jiān)測裝置包括:
[0018]眼部圖像獲取單元,用于根據(jù)ASM (Active Shape Model,主動(dòng)形態(tài)模型)算法從所述面部圖像得到所述駕駛?cè)说难鄄繄D像；
[0019]第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述眼部圖像計(jì)算得到t2、〖3和〖4，所述〖1為眼睛完全睜開到閉合20%的時(shí)間，所述t2為眼睛完全睜開到閉合80%的時(shí)間，所述t3為眼睛完全睜開到下一次睜開20%的時(shí)間，所述t4為眼睛完全睜開到下一次睜開80%的時(shí)間；
[0020]第二計(jì)算單元，用于根據(jù)公式f= (t3-t2)/ Uft1)計(jì)算得到眼睛閉合百分率f ;當(dāng)所述眼睛閉合百分率f大于0.15時(shí)，確認(rèn)所述駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)，并輸出所述提醒指令。
[0021]優(yōu)選的，所述提醒裝置包括:[0022]聲波信號輸出單元，用于根究所述提醒指令輸出聲波信號；
[0023]定向發(fā)聲器,用于根據(jù)所述聲波信號向駕駛?cè)税l(fā)出定向聲音。
[0024]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請公開的疲勞駕駛監(jiān)測系統(tǒng)包括成像裝置、補(bǔ)光裝置、疲勞監(jiān)測裝置和提醒裝置。成像裝置獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像；補(bǔ)光裝置對駕駛?cè)烁鶕?jù)面部圖像的質(zhì)量對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光以使面部圖像保持良好質(zhì)量；疲勞監(jiān)測裝置根據(jù)面部圖像的眼部狀態(tài)判斷駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)顺霈F(xiàn)疲勞狀態(tài)即發(fā)出提醒指令；提醒裝置根據(jù)提醒指令對駕駛?cè)诉M(jìn)行提醒，以使駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)。即本系統(tǒng)能夠在駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)及時(shí)對其進(jìn)行提醒，從而能夠大大減少交通事故的發(fā)生。
[0025]另外，因?yàn)閷?shí)施例中包含補(bǔ)光裝置，能夠在夜間或其他光線不好的情況下對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使成像裝置隨時(shí)能夠獲取良好質(zhì)量的面部圖像，使得本系統(tǒng)能夠在任何時(shí)段對駕駛?cè)说钠跔顟B(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測并提醒，從而進(jìn)一步提高了本監(jiān)測提醒系統(tǒng)的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本申請實(shí)施例公開的一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2為本申請另一實(shí)施例公開的一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖,對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0030]實(shí)施例一
[0031]圖1為本申請實(shí)施例公開的一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例公開的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)包括成像裝置10、補(bǔ)光裝置20、疲勞監(jiān)測裝置30和提醒裝置40，其中:成像裝置10分別與補(bǔ)光裝置20、疲勞監(jiān)測裝置30相連接，疲勞監(jiān)測裝置30還與提醒裝置40相連接。
[0033]成像裝置10用于獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像，在實(shí)際應(yīng)用中成像裝置10可以設(shè)置在正對或側(cè)對駕駛?cè)说拿娌康牡胤剑垣@取駕駛?cè)说拿娌繄D像。
[0034]補(bǔ)光裝置20用于根據(jù)成像裝置10獲取的駕駛?cè)说拿娌繄D像的質(zhì)量對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使面部圖像保持良好狀態(tài)。駕駛?cè)俗钊菀壮霈F(xiàn)疲勞狀態(tài)的是在夜間，而夜間的光線比較不好，因此在此情況下想要獲取良好質(zhì)量的面部圖像，就需要對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使成像裝置10獲取良好質(zhì)量的面部圖像。
[0035]疲勞檢測裝置30用于根據(jù)成像裝置10獲取的面部圖像中眼部狀態(tài)判斷駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，如果出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，則及時(shí)輸出提醒指令。[0036]提醒裝置40用于當(dāng)疲勞檢測裝置30輸出提醒指令時(shí)輸出提醒信號，以使駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)，提醒信號可以是聲音、光線、點(diǎn)擊、甚至噴液體等等。
[0037]從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施例公開的疲勞駕駛監(jiān)測系統(tǒng)包括成像裝置、補(bǔ)光裝置、疲勞監(jiān)測裝置和提醒裝置。成像裝置獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像；補(bǔ)光裝置對駕駛?cè)烁鶕?jù)面部圖像的質(zhì)量對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光以使面部圖像保持良好質(zhì)量；疲勞監(jiān)測裝置根據(jù)面部圖像的眼部狀態(tài)判斷駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)顺霈F(xiàn)疲勞狀態(tài)即發(fā)出提醒指令；提醒裝置根據(jù)提醒指令對駕駛?cè)诉M(jìn)行提醒，以使駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)。即本系統(tǒng)能夠在駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)及時(shí)對其進(jìn)行提醒，從而能夠大大減少交通事故的發(fā)生。
[0038]另外，因?yàn)閷?shí)施例中包含補(bǔ)光裝置，能夠在夜間或其他光線不好的情況下對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使成像裝置隨時(shí)能夠獲取良好質(zhì)量的面部圖像，使得本系統(tǒng)能夠在任何時(shí)段對駕駛?cè)说钠跔顟B(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測并提醒，從而進(jìn)一步提高了本監(jiān)測提醒系統(tǒng)的效果。
[0039]實(shí)施例二
[0040]圖2為本申請另一實(shí)施例公開的一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0041]如圖2所示，本實(shí)施公開的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)包括成像裝置10、補(bǔ)光裝置20、疲勞監(jiān)測裝置30和提醒裝置40，其中:成像裝置10分別與補(bǔ)光裝置20、疲勞監(jiān)測裝置30相連接，疲勞監(jiān)測裝置30還與提醒裝置40相連接。
[0042]成像裝置10用于獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像。
[0043]成像裝置10包括紅外攝像頭11，用于獲取駕駛?cè)说拿娌康募t外圖像，因?yàn)樵谛旭偟慕煌üぞ叩鸟{駛室內(nèi)，光線有時(shí)候非?；璋担t外光線的光強(qiáng)相對穩(wěn)定。紅外攝像頭11優(yōu)選帶濾光片的黑白COMS攝像頭。
[0044]補(bǔ)光裝置20用于根據(jù)面部圖像的質(zhì)量對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使面部圖像的質(zhì)量保持良好狀態(tài)。
[0045]補(bǔ)光裝置20包括圖像處理單元21、光強(qiáng)控制單元22和照明燈23，其中光強(qiáng)控制單元22分別與圖像處理單元21、照明燈23相連接。
[0046]圖像處理單元21接收成像裝置10輸出的面部圖像，然后對面部圖像的圖像質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，如果圖像質(zhì)量不能達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，則根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出補(bǔ)光信號。
[0047]光強(qiáng)控制單兀22用于根據(jù)補(bǔ)光信號輸出強(qiáng)度信號。
[0048]照明燈23用于根據(jù)強(qiáng)度信號發(fā)出相應(yīng)強(qiáng)度的光線并投射到駕駛?cè)说拿娌?，這樣形成一種反饋系統(tǒng)，當(dāng)圖像變暗時(shí)，照明燈發(fā)出較強(qiáng)的光線，以使成像裝置10獲取的面部圖像能夠保持良好質(zhì)量。
[0049]照明燈23優(yōu)選紅外LED陣列，利用紅外LED陣列發(fā)出紅外光線對駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，因?yàn)榧t外光線是肉眼不可見的，因此不會對駕駛?cè)水a(chǎn)生不利干擾。
[0050]優(yōu)選的，光強(qiáng)控制單元22和照明燈23分別為兩個(gè)，從不同的方位對駕駛?cè)说哪槻窟M(jìn)行補(bǔ)光，已取得更好的補(bǔ)光效果。
[0051]疲勞監(jiān)測裝置30用于根據(jù)面部圖像的眼部狀態(tài)判斷駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，當(dāng)駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)輸出提醒指令。
[0052]疲勞監(jiān)視裝置30包括眼部圖像獲取單元31、第一計(jì)算單元32和第二計(jì)算單元33，其中:第一計(jì)算單元32分別與眼部圖像獲取單元31、第二計(jì)算單元33相連接。[0053]科學(xué)家們從20世紀(jì)70年代就開始研究眼睛光學(xué)變量與疲勞的關(guān)系，研究結(jié)果表明，與疲勞有關(guān)的主要因素有瞳孔直徑、注目凝視、眼球快速轉(zhuǎn)動(dòng)、眉眼掃視、眨眼睛、眼睛閉合時(shí)間百分率等，其中眼睛閉合時(shí)間百分率是最具潛力的疲勞測定指標(biāo)，計(jì)算眼睛閉合百分率得出的數(shù)據(jù)可以正確反映駕駛疲勞，是對疲勞進(jìn)行估計(jì)測定的最好方法。
[0054]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:眼睛持續(xù)閉合時(shí)間在事故前比在事故后要大，而在事故發(fā)生前10秒鐘，突然變短，眼睛持續(xù)閉合時(shí)間與疲勞程度有密切的關(guān)系，眼睛持續(xù)閉合時(shí)間在事故之前I分鐘比在起其它時(shí)間大得多。駕駛?cè)搜劬Τ掷m(xù)閉合時(shí)間越長，疲勞程度越嚴(yán)重，因此通過測量眼睛閉合持續(xù)時(shí)間的長短就能夠確定駕駛疲勞的程度。
[0055]眼部圖像獲取單元31用于根據(jù)ASM (Active Shape Model,主動(dòng)形態(tài)模型)算法從面部圖像得到駕駛?cè)说难鄄繄D像。
[0056]第一計(jì)算單元32根據(jù)眼部圖像計(jì)算得到以下數(shù)據(jù):眼睛完全睜開到閉合20%的時(shí)間h、眼睛完全睜開到閉合80%的時(shí)間t2、眼睛完全睜開到下一次睜開20%的時(shí)間t3和眼睛完全睜開到下一次睜開80%的時(shí)間t4。
[0057]第二計(jì)算單元33根據(jù)公式f= (t3-t2)/ Uft1)計(jì)算得到眼睛閉合百分率f ;當(dāng)在某時(shí)刻的眼睛閉合百分率f大于0.15時(shí)，確認(rèn)駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)，并立即輸出提醒指令。
[0058]提醒裝置40用于根據(jù)提醒指令輸出提醒信號，以使駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)。
[0059]提醒裝置40包括聲波信號輸出單兀41和定向發(fā)聲器42,聲波信號輸出單兀41與定向發(fā)生器42相連接。
[0060]聲波信號輸出裝置 41用于根究提醒指令輸出聲波信號，聲波信號為預(yù)先設(shè)置的提醒語音或者暴烈的音樂等，以達(dá)到提醒駕駛?cè)司训哪康摹?br> [0061]定向發(fā)聲器42用于接收聲波信號并向駕駛?cè)税l(fā)出定向聲音。定向發(fā)聲器42是近年出現(xiàn)的一種發(fā)聲裝置，能夠利用超聲波發(fā)出一束柱狀的可聽聲音，而在柱狀區(qū)域之外人不能聽到。利用定向發(fā)聲器42向駕駛?cè)税l(fā)出聲音時(shí)可以不打擾汽車上的其他人。
[0062]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0063]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0064]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，包括: 成像裝置，用于獲取駕駛?cè)说拿娌繄D像； 補(bǔ)光裝置，用于根據(jù)所述面部圖像的質(zhì)量對所述駕駛?cè)说拿娌窟M(jìn)行補(bǔ)光，以使所述面部圖像的質(zhì)量保持良好狀態(tài)； 疲勞監(jiān)測裝置，用于根據(jù)所述面部圖像的眼部狀態(tài)判斷所述駕駛?cè)耸欠裉幱谄跔顟B(tài)，當(dāng)所述駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)時(shí)輸出提醒指令； 提醒裝置，用于根據(jù)所述提醒指令輸出提醒信號，以使所述駕駛?cè)藬[脫疲勞狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，所述成像裝置包括紅外攝像頭。
3.如權(quán)利要求2所述的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外攝像頭為帶濾光片的黑白CMOS攝像頭。
4.如權(quán)利要求1所述的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)光裝置包括: 與所述成像裝置連接的圖像處理單元，用于根據(jù)所述面部圖像的質(zhì)量輸出補(bǔ)光信號； 光強(qiáng)控制單兀，用于根據(jù)所述補(bǔ)光信號輸出強(qiáng)度信號； 照明燈，用于根據(jù)所述強(qiáng)度信號以相應(yīng)強(qiáng)度的光線照射所述駕駛?cè)说拿娌俊?br> 5.如權(quán)利要求4所述的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，所述照明燈為紅外LED陣列。
6.如權(quán)利要求1所述的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，所述疲勞監(jiān)測裝置包括: 眼部圖像獲取單元，用于根據(jù)ASM (Active Shape Model,主動(dòng)形態(tài)模型)算法從所述面部圖像得到所述駕駛?cè)说难鄄繄D像； 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述眼部圖像計(jì)算得到t2、t3和t4，所述h為眼睛完全睜開到閉合20%的時(shí)間，所述t2為眼睛完全睜開到閉合80%的時(shí)間，所述t3為眼睛完全睜開到下一次睜開20%的時(shí)間，所述t4為眼睛完全睜開到下一次睜開80%的時(shí)間； 第二計(jì)算單元，用于根據(jù)公式f= (t3-t2)/ (t4-ti)計(jì)算得到眼睛閉合百分率f ;當(dāng)所述眼睛閉合百分率f大于0.15時(shí)，確認(rèn)所述駕駛?cè)颂幱谄跔顟B(tài)，并輸出所述提醒指令。
7.如權(quán)利要求1所述的疲勞駕駛監(jiān)測提醒系統(tǒng)，其特征在于，所述提醒裝置包括: 聲波信號輸出單兀，用于根究所述提醒指令輸出聲波信號； 定向發(fā)聲器，用于根據(jù)所述聲波信號向駕駛?cè)税l(fā)出定向聲音。
【文檔編號】G08B21/02GK103680058SQ201310661725
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】鄭勤余, 王敬軍, 沈進(jìn)華, 張磊, 王曙光, 王 琦, 肖凌 申請人:灝瀧智能科技（上海）有限公司