基于眼动特征的驾驶员疲劳驾驶检测技术研究

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1、该没密级：非密硕士学位论文中图分类号：（TP391）基于眼动特征的驾驶员疲劳驾驶检测技术研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：机械工程作者姓名：廖建国导师姓名及职称：赵前程教授实践导师姓名及职称：学院名称：机电工程学院论文提交日期：2016.05.28基于眼动特征的驾驶员疲劳驾驶检测技术研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：机械工程作者姓名：廖建国作者学号：13010301006导师姓名及职称：赵前程教授实践导师姓名及职称：学院名称：机电工程学院论文提交日期：2016.05.28学位授予单位

2、：湖南科技大学StudyontheDetectionofFatigueDrivingBasedonCharacteristicsofEyeMovementTypeofDegreeAcademicdegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)MechanicalEngineeringCandidateLiaoJianguoStudentNumber13010301006SupervisorandProfessionalTitleZhaoQianchengProfessor

3、PracticeMentorandProfessionalTitleSchoolSchoolofMechanical&ElectricalEngineeringDate2016.05.28UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文

4、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着社会经济的快速发展，国民消费能力逐年提高，汽车数量的大幅增加给

5、整个交通系统带来了更多的安全隐患，其中，疲劳驾驶已成为导致重大交通事故的主要因素之一。如果能在驾驶员出现疲劳驾驶之前对驾驶员进行及时的疲劳预警可以有效地避免交通事故的发生，这对于交通安全来讲具有重要意义。本文是基于驾驶员的眼部状态特征进行一系列的图像处理方法和算法，主要包含人脸检测、人眼定位、眼睛状态判别、疲劳状态检测四大流程，通过识别眼睛状态并利用PERCLOS的P80标准进行疲劳状态的检测。具体工作内容如下：（1）详细阐述了基于Adaboost算法的驾驶员人脸检测方法，其中包括：Haar特征的选择和提取

6、、积分图的计算、分类器的训练。通过提取样本的Haar_like特征对分类器进行训练，将训练出来的所有弱分类器用于组成强分类器，然后使用强分类器进行人脸的定位和检测。由于样本的数量比较大，为了提高检测速度，减少强分类器的搜索范围，将每个训练好的弱分类器先确定好位置，然后再进行人脸区域的检测。（2）研究了基于几何特征的人眼定位方法。根据眼睛在脸部的几何分布特征，以及二值化后连通域的分布，计算每个连通域的质心点，并确定人眼质心的位置坐标，然后根据人眼质心坐标采用双线性插值法对倾斜度较大的人脸图像进行矫正，并再次确

7、定人眼的质心坐标位置。（3）给出了基于PCA主成分析法和灰度投影法两种方法结合的人眼状态识别方法。PCA算法是通过寻找最能代表人眼状态的特征空间，对比样本图片和测试图片的向量距离，用向量差值作为识别标准；灰度投影法是通过人眼灰度分布特点来确定瞳孔的高度，即通过计算单帧图像人眼瞳孔的高度来确定眼睛的状态。PCA用于前期提取睁眼时最大灰度值和闭眼时最小灰度值，然后再使用灰度投影法计算人眼开度，最后根据疲劳判断标准进行状态识别。（4）在驾驶员疲劳检测流程中，采用PERCLOS标准统计特定时间段内眼睛闭合时间占特定

8、时间内的百分率，并选用P80作为评价指标。实验结果表明，本文所采用的疲劳检测方法具有较好的可靠性和实时性。关键词：人脸检测；人眼定位；状态识别；疲劳检测；PERCLOS-i-ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthesocialeconomy,people'sconsumptioncapacityincreasedyearbyyear,asharpincreaseinthenumbe