基于面部信息的疲劳驾驶检测方法研究

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1、分类号．码：１（１１８３：ＴＮ９１９８单位代２２０７８密级：公开研究生学号：２０１３５參吉林大学硕女学位论文学术学位（）基于面部信息的疲劳驾驶检测方法研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＦａｔｉｕｅＤｒｉｖｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎｇＦａｃｉａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ作者姓名：赵晓琳专业：信号与信息处理研究方向；人脸疵劳表情识别指导教师；王世哪教授培养单位：通信王程学院２０１６年６月未经本论文作者的书面授权，巧法

2、收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全、修改、发行、部或部分内容进行任何形式的复制、出租改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博±（或硕±）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究王作所取得的成果，。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本义的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在义中

3、■明确方式才巧明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期；三口／＜＾年支月日———————————————————————————————————————基于面部信息的疲劳驾驶检测方法研究———————————————————————————————————————TheResearchofFatigueDrivingDetectionBasedonFacialInformation作者姓名：赵晓琳专业名称：信号与信息处理指导教师：王世刚教授学位类别：工学硕士

4、答辩日期：2016年6月4日摘要基于面部信息的疲劳驾驶检测方法研究随着交通运输工业的快速发展，机动车持有量的不断增加，交通事故的发生频率也越来越大，给人们带来了巨大的人身安全隐患和经济损失。疲劳是影响驾驶员安全驾驶的一个主要因素。据统计，大约有20%的交通事故发生原因就是驾驶员的疲劳驾驶。因此在事故发生前，对驾驶员做出实时准确的疲劳警告尤其重要。本文在分析了国内外多种疲劳检测方法的基础上，结合眼部、嘴部和鼻部这三个面部特征进行研究，通过将多个参数进行融合，提高了疲劳检测的准确率。本文的主要研究内容如下

5、：1.对视频图像预处理。考虑到在驾驶过程中光照和噪声的影响，在比较了不同的图像增强方法后，选择了中值滤波、Laplacian算子锐化对原图像做增强处理；在对比了直方图均衡化和参考白算法的光照均衡效果后，选取了改进的参考白算法对图像做光照补偿处理。2.人脸的检测和跟踪。首先利用肤色特征检测出驾驶员的肤色区域，然后采用积分投影法结合人脸的长宽比例来定位人脸，这种方法可以减少脖子处肤色的影响。最后，结合首帧检测到的人脸区域，改进camshift算法使其对后续帧的人脸区域做自动跟踪，增强了系统检测的实时性。3

6、.眼部检测及打瞌睡判断。首先对人脸上半部分区域的二值化图像做积分投影处理，利用投影曲线的波谷信息检测出眉眼区域；然后通过分析眉眼区域图像的水平和垂直投影曲线，计算两个投影曲线上波谷宽度的比值，再结合眉眼区域内黑色像素点个数所占比例来判断眼睛的睁闭；最后基于PERCLOS准则和眨眼频率来判断眼睛是否打瞌睡。4.打哈欠判断。首先利用canny检测算法对嘴部和鼻部的二值图像做边缘提取处理，通过计算上下嘴唇到鼻孔位置的距离的比值来判断嘴是否张开；然后利用嘴张开时间的长短来判断是否打哈欠。这种方法可以降低由驾驶

7、员距离摄像头远近的变化而产生的影响，增强了系统检测的准确性。在疲劳判断时，首先检测驾驶员是否打瞌睡，若打瞌睡则直接将疲劳预警信息发送给驾驶员；否则再进入下一步，判断驾驶员是否打哈欠，若检测到打哈欠，同样发出疲劳预警。实验中对5名实验者的视频图像做疲劳检测处理，通过将眼部、嘴部和鼻部这三个特征参数融合，提高了疲劳判断的准确率，效果很好。I关键词：疲劳驾驶，人脸检测，人脸跟踪，积分投影，canny检测IIAbstractTheResearchofFatigueDrivingDetectionBasedon

8、FacialInformationWiththerapiddevelopmentoftransportationindustry,thenumberofmotorvehiclesisincreasing,andthefrequencyoftrafficaccidentsisalsogrowing,whichhasbroughthugepersonalsecurityrisksandeconomiclossestothepeople.Driverfatig