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《基于信息融合技术的驾驶员疲劳度实时监控系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、广东技术师范学院学报2006年第6期JournalofGuangdongPolytechnicNormalUniversityNo.6,2006基于信息融合技术的驾驶员疲劳度实时监控系统戴军张进姚洪略陈华竣余剑生(广东技术师范学院工业中心,广东广州,510665)摘要:疲劳驾驶是造成交通事故的重要原因之一。本文提出并实现的驾驶员疲劳度的实时检测系统,是利用红外线摄像仪和脉冲发光二极管相结合,对驾驶员眼睛进行快速定位和处理,分析出瞳孔变化趋势和眼睛眨眼次数;通过角速度传感器检测汽车的转向。将这些信息进行信息融合,从而实时、准确地监测
2、驾驶员的疲劳度,并能分别给予不同程度的警告。关键词:疲劳驾驶;信息融合;疲劳度识别中图分类号:TN911.72文献标识码:A文章编号:1672-402X(2006)06-0029-03驾驶疲劳度监控系统的基本原理是,通过红外线1引言摄像仪和脉冲发光二极管相结合,定位和测试驾驶员[1]据文献介绍,全世界每年因交通事故而导致的的瞳孔,通过图像处理分析驾驶员瞳孔是否有变小,甚死亡人数达60万,直接经济损失约125亿美元,这些至闭合的趋势;同时,统计驾驶员眨眼频率;通过车轴事故多与驾驶员疲劳驾驶有关。转向角传感器收集汽车行驶方向的变化信息
3、;将以上[2]美国研制的监测驾驶员状态的检测系统DDDS信息经过信息融合之后,得出一个疲劳度数值,从而判(TheDrowsyDriverDetectionSystem)、方向盘监视装置断驾驶员是否处于清醒状态。S.A.M(SteeringAttentionMonitor)、DAS2000型路面警告2.2系统组成[3]系统(TheDAS2000RoadAlertSystem)、反应时测试仪系统以两片德州仪器公司开发的第二代高性能的PVT(ThePsychomotorVigilanceTest)等;2001年宾夕法高速DSP-TMS3
4、20DM642为核心,配以16位单片机组尼亚大学智能交通实验室和NHTSA采用PERCLOS(眼成一个实时监控驾驶员疲劳度的系统。系统组成如图睛闭合时间占特定时间的百分率)作为精神生理疲劳1所示。系统由五个主要子系统构成:视频信号输入系程度的测量指标,并采用脑电图仪、头动探测器等同时统、非视频信号输入系统、DSP图像处理系统、单片机[4]加以监测。系统、警告与报警系统。其中,视频信号输入系统分别从研究结果看,疲劳驾驶的典型反映包括:眼帘的以850nm红外光照明和950nm红外光照明(由位于摄频繁眨动,瞳孔逐渐变小,甚至闭合;方向盘
5、微调,驾车像仪左右两旁的发光二极管提供),红外摄像仪作为图[5,6]左右摇摆等。考虑到单一传感器监测的准确率问题,像传感器,通过对驾驶员的瞳孔进行扫描产生视频信利用多个非接触传感器分别监测驾驶员的瞳孔大小、号;两个DSP芯片都是负责图像处理,它们分别实现驾眨眼次数、车向变换等参数,再经过信息融合处理,能驶员瞳孔大小的计量、眨眼次数分析和打哈欠次数。非够及时、准确地得到驾驶员的疲劳度,判断驾驶员的精视频信号输入系统由车轴转向角速度传感器和检测转神状态,给予驾驶员不同程度的警告,以避免发生交通向指示灯组成,将信号发送至单片机系统分析处
6、理;单事故。片机系统采用16位MC68HC作为处理器,完成信号的加载、实施加权式信息融合处理,得出驾驶员的疲劳度2系统原理与结构设计结果,引发相应的警告系统。2.1系统原理收稿日期:2006-11-20作者简介:戴军(1978~),男,广东人,广东技术师范学院教师,硕士研究生。基金资助:广东省自然科学基金资助项目(编号:06025284),2006年广东技术师范学院科研基金项目。#30#戴军张进等:基于信息融合技术的驾驶员疲劳度实时监控系统第6期一周期内,以120ms为一个小周期,如图3所示,即前40ms为CCD图像传感器拍摄和传
7、输图像,后80ms秒为DSP进行处理得到驾驶员瞳孔直径的过程。这样累计有500个小周期组成一周期。将一个周期内瞳孔测试值数列中的前150个最大3疲劳度特征值识别的瞳孔直径值作为统计值,其余作为眨眼前后的变化,3.1眼睛闭合趋势识别被剔除。将这些留作统计的瞳孔直径值求平均,得本周通过不同红外光照明,眼睛瞳孔成像颜色会不期的驾驶员瞳孔直径平均值Di,即n同。当用850nm红外光照明,瞳孔呈现出与其他部位明1Di=nEdi,其中n=150,di .2D0(1)显不同的红色(红眼效应);而用950nm红外光照明,瞳i=1孔却呈现出黑色。
8、两幅图像除了瞳孔以外,脸部其它部位都是一样的。通过比较这两幅图像,就可以很容我们定义:当驾驶员刚进入驾驶位,系统开始工易得到瞳孔图像,进而分析得到其直径和相对位置。作,此时驾驶员处于清醒状态。瞳孔在前五个周期(一为了能够得到两幅相同的图像,我们采用
