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专利号: 201610352037X
申请人: 厦门理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.疲劳驾驶监测提醒方法,其特征在于:包括:

S1、采集驾驶员脸部图像;

S2、检测脸部图像;

S3、提取眼睛特征值、头部特征值以及嘴部特征值;

S4、通过眼睛特征值来获取眼睛状态,眼睛特征值包括瞳孔中心坐标、瞳孔坐标以及瞳孔纵轴长度;通过头部特征值来获取头部状态,头部特征值包括人脸坐标以及人脸纵坐标,通过嘴部特征值来获取获取嘴部状态,嘴部特征值包括嘴部面积以及嘴部纵轴长度;

S5、根据眼睛状态及眼睛特征值计算眼睛闭合程度及持续时长,根据头部状态及头部特征值获取规定时间内的点头频率,从嘴部特征值中获取嘴部纵轴长度;

S6、建立疲劳等级判断标准并进行疲劳等级判定,将疲劳等级划分为正常状态、一级疲劳状态、二级疲劳状态以及三级疲劳状态,判断优先级按高到低依次为三级疲劳状态、二级疲劳状态、一级疲劳状态、正常状态,首先进行三级疲劳状态判定,三级疲劳状态判定条件包括:1)眼睛闭合程度大于第一闭合阈值且持续时间超过第一时间阈值,2)在第二时间阈值范围内,点头频率大于等于第一频率阈值,3)嘴部纵轴长度大于第一长度阈值,其中优先级按高到低依次为条件1)、条件

2)、条件3),若满足条件1)则判定为三级疲劳状态,不满足条件1)则使用条件2)判断,若满足条件2)则判定为三级疲劳状态,不满足条件2)则使用条件3)判断,若条件3)满足则判定为三级疲劳状态;

若不满足条件3)则进入二级疲劳状态判定,二级疲劳状态判定条件包括:4)眼睛闭合程度小于等于第一闭合阈值大于第二闭合阈值,且持续时间超过第一时间阈值,5)在第二时间阈值范围内,点头频率等于第二频率阈值,6)嘴部纵轴长度小于等于第一长度阈值大于第二长度阈值,其中优先级按高到低依次为条件4)、条件5)、条件6),若满足条件4)则判定为二级疲劳状态,不满足条件4)则使用条件5)判断,若满足条件5)则判定为二级疲劳状态,不满足条件5)则使用条件6)判断,若条件6)满足则判定为二级疲劳状态;

若不满足条件6)则进入一级疲劳状态判定,一级疲劳状态判定条件包括:7)眼睛闭合程度小于等于第二闭合阈值大于第三闭合阈值,且持续时间超过第一时间阈值,8)在第二时间阈值范围内,点头频率等于第三频率阈值,9)嘴部纵轴长度小于等于第二长度阈值大于第三长度阈值,其中优先级按高到低依次为条件7)、条件8)、条件9),若满足条件7)则判定为一级疲劳状态,不满足条件7)则使用条件8)判断,若满足条件8)则判定为一级疲劳状态,不满足条件8)则使用条件9)判断,若条件9)满足则判定为一级疲劳状态;

若不满足条件9)则直接判定为正常状态;

S7、进行对应疲劳等级的报警。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S2中所述的检测脸部图像方法为基于Viola and Jones的人脸检测算法。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S3中提取眼睛及头部特征值方法为灰度信息方法,用人脸特征灰度值与其他部分的差异进行区别,先将不同方向上的灰度值和,然后根据和的变化确定相应的特定变化点,然后利用投影灰度值基于统计的方法将不同方向上的变化点位置相结合,最终提取出眼睛及头部特征值。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中提取嘴部特征值方法为嘴部轮廓的检测方法,首先对嘴部的区域确定,再将图像灰度化之后利用水平集检测到嘴部轮廓并输出对应的二值图像,进而提取嘴部特征值。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S6中第一闭合阈值>第二闭合阈值>第三闭合阈值。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S6中第一频率阈值>第二频率阈值>第三频率阈值。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S6中第一长度阈值>第二长度阈值>第三长度阈值。

8.疲劳驾驶监测提醒系统,其特征在于,包括:

图像采集模块, 用于采集驾驶员脸部图像;

人脸检测识别模块,用于检测脸部图像;

特征提取模块,用于提取眼睛特征值、头部特征值以及嘴部特征值;

状态提取模块,用于通过眼睛特征值来获取眼睛状态,眼睛特征值包括瞳孔中心坐标、瞳孔坐标以及瞳孔纵轴长度;通过头部特征值来获取头部状态,头部特征值包括人脸坐标以及人脸纵坐标,通过嘴部特征值来获取获取嘴部状态,嘴部特征值包括嘴部面积以及嘴部纵轴长度;

计算模块,用于根据眼睛状态及眼睛特征值计算眼睛闭合程度及持续时长,根据头部状态及头部特征值获取规定时间内的点头频率,从嘴部特征值中获取嘴部纵轴长度;

疲劳标准建立及判定模块,用于建立疲劳等级判断标准并进行疲劳等级判定,将疲劳等级划分为正常状态、一级疲劳状态、二级疲劳状态以及三级疲劳状态,判断优先级按高到低依次为三级疲劳状态、二级疲劳状态、一级疲劳状态、正常状态,首先进行三级疲劳状态判定,三级疲劳状态判定条件包括:1)眼睛闭合程度大于第一闭合阈值且持续时间超过第一时间阈值,2)在第二时间阈值范围内,点头频率大于等于第一频率阈值,3)嘴部纵轴长度大于第一长度阈值,其中优先级按高到低依次为条件1)、条件

2)、条件3),若满足条件1)则判定为三级疲劳状态,不满足条件1)则使用条件2)判断,若满足条件2)则判定为三级疲劳状态,不满足条件2)则使用条件3)判断,若条件3)满足则判定为三级疲劳状态;

若不满足条件3)则进入二级疲劳状态判定,二级疲劳状态判定条件包括:4)眼睛闭合程度小于等于第一闭合阈值大于第二闭合阈值,且持续时间超过第一时间阈值,5)在第二时间阈值范围内,点头频率大于等于第二频率阈值,6)嘴部纵轴长度小于等于第一长度阈值大于第二长度阈值,其中优先级按高到低依次为条件4)、条件5)、条件6),若满足条件4)则判定为二级疲劳状态,不满足条件4)则使用条件5)判断,若满足条件5)则判定为二级疲劳状态,不满足条件5)则使用条件6)判断,若条件6)满足则判定为二级疲劳状态;

若不满足条件6)则进入一级疲劳状态判定,一级疲劳状态判定条件包括:7)眼睛闭合程度小于等于第二闭合阈值大于第三闭合阈值,且持续时间超过第一时间阈值,8)在第二时间阈值范围内,点头频率大于等于第三频率阈值,9)嘴部纵轴长度小于等于第一长度阈值大于第二长度阈值,其中优先级按高到低依次为条件7)、条件8)、条件9),若满足条件7)则判定为一级疲劳状态,不满足条件7)则使用条件8)判断,若满足条件8)则判定为一级疲劳状态,不满足条件8)则使用条件9)判断,若条件9)满足则判定为一级疲劳状态;

若不满足条件9)则直接判定为正常状态;

报警模块,用于进行对应疲劳等级的报警。