基于视频的驾驶员疲劳状态检测研究

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1、摘要题目:基于视频的驾驶员疲劳状态检测研究学科名称:信号与信息处理作者姓名:刘刚签名:导师姓名:胡涛（教授）签名:答辩时间:2006.3摘要汽车司机疲劳驾驶是引发交通事故的一个重要原因，许多国家正积极进行疲劳状态检测系统的研究开发工作。本文根据疲劳的生理特征研究结果，采用计算机视觉和图像处理的方法检测眼睛的状态变化，在不影响司机驾驶的情况下判断司机的疲劳程度，设计实现了驾驶员疲劳状态检测系统。首先拍摄得到不同驾驶员在多种光照环境和精神状态下的视频文件，利用DirectShow技术得到指定的帧图像；接着在脸部定位中，通过复合肤色模型、形态学和区域生长运算检测和定位人脸；在人眼定位

2、中，通过自适应边缘检测、图像增强等方法处理得到眼部特征图像，做形态学运算和区域生长，经特征区域筛选，依据人脸先验知识匹配得到最佳人眼对；对眼部特征图像做形态学、填充亮点、垂直投影、平滑等处理，提取眼部特征向量，结合LVQ神经网络进行模式识别检测眼睛的开闭状态；统计连续多帧人眼状态，依据PERCLOS准则，判断驾驶员是否处于疲劳状态，给出警示信号。经实验表明，系统能够实时准确地定位人眼及检测眼睛的开闭状态，从而有效地检测驾驶员的疲劳程度。关键词：自适应边缘检测，特征区域匹配，眼部特征向量，LVQ网络，PERCLOS。1西安理工大学硕士学位论文Subject:RESEARCHOFD

3、RIVER’SFATIGUESTATEDETECTIONBASEDONVIDEOSpecialty:SignalandinformationprocessingAuthor:LiuGangSignature:Instructor:Professor.HuTaoSignature:Date:2006.3AbstractDrivingincaseofdrowseisamostimportantfactoroftrafficaccidents.Nowmanycountriesareactiveinstudyingdrowsymonitor.Thisarticledesignandim

4、plementsasetofdriverfatiguedetectionsystem.Accordingtothestudyofphysiologicalchangesaboutthefatigue,thesystemcandetecteyestatesbymeansofmachineversionandimageprocessinganalysis,thusdetectsthedegreeoffatiguenotaffectingthedriver.Atfirst,capturecolorvideoofdriversindifferentstatesandenvironmen

5、ts,getspecifiedframeimagebyDirectShow.Thenlocatedriver’sfacebymixingskinmodel,morphologyandregionalgrowth.Analysisedgeandgrayinformationtosearchpossibleeyeregions,usingexperientialknowledgetopickupapairofcharacteristicregionswhicharebestmatch.Processeseye’scharacteristicimageswithmorphologic

6、aloperation,verticalprojection,smoothdisposal,etc.Distilleye’scharactervector,whichareprocessedbyLVQnetworktodeterminetheeyestates.Processingcontinuousimages,statisticsstatesbasedonPERCLOScriterion,tojudgewhetherthedriverareinfatigueandgiveanalarm.Manytestsshowthatthesystemcandetectblinkingt

7、imesandvisiblepupilareainrealtime.Soitcandetectthedegreeoffatigueefficaciously.Keywords：Self-adaptingedgedetection,Characteristicregionmatch,Eye’scharacteristicvector,LVQNetwork,PERCLOS.2目录目录1绪论......................................................