司机疲劳驾驶实时检测系统设计

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1、司机疲劳驾驶实时检测系统设计·37·司机疲劳驾驶实时检测系统设计周锋华，孟宪元，梅顺良，任雁军(1．清华大学电子工程系，北京100084；2．中国人民解放军73635部队，福建福州350002)摘要：司机疲劳驾驶实时检测系统在实际应用中有很重要的意义。设计了一个利用图像分析的方法，通过测量PERCLOS指标值来进行疲劳判断的该类系统。系统首先对图像进行预处理，然后采用基于YCbCr颜色空间肤色模型进行人脸粗定位，根据人脸特征，逐次进行人眼区域缩小；最后通过对边缘信息进行先验知识结合积分投影的方法进行人眼定位和

2、闭合度测量。考虑到视频图像序列帧与帧之间的相关性，采用线性运动预测的方法对人眼进行跟踪，减少了系统的运算量。实验结果表明系统能实时、准确地反映司机的疲劳状态。关键词：人脸检测；人眼定位；肤色检测中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000—8829(2013)01—0037—04DesignofReal-TimeDriverFatigueDetectionSystemZHOUFeng．hua，MENGXiang—yuan，MEIShun—liang，RENYan-jun(1．Departmentof

3、ElectronicEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．Unit73635ofPLA，Fuzhou350002，China)Abstract：Real—timedriverfatiguedetectionsystemhasagreatvalueinpracticalapplication．AnewsystembasedonPERCLOSdetectionbythewaysofimageanalysisisdesigned．Firstly，i

4、mageisprocessedbeforefacearealocationusingskincolormodelinYCbCrcolorspacewhichisinordertodecreaseeyessearcharea．Then，eyesarelocatedbyintegrationtogetherwithpriorinformstionandthedegreeofeyesopeningisdetec。ted．Computationcomplexityofthesystemisdecreased，beca

5、useeyesaretrackedbylinearmotionforecastingformanycorrelationsamongframesinvideoimages．Experimentsresultshowsthatthissystemcouldreflectdriver'sfatiguedegreeinreal-timeandprecisely．Keywords：facedetection；eyedetection；skincolordetection近年来，随着汽车的大量普及，交通安全问题也越①基

6、于人体生理信号。主要是通过采集人体不来越引起人们的关注。道路交通事故给人们的生命财同部位的生理信号(譬如头部中的脑电波¨、胳膊上产安全带来了巨大的危害。而据事故原因统计分析表的肌电信号、胸部的心电信号)，根据信号的变化，判明，驾驶员的疲劳驾驶是其主要原因。通过对驾驶员断驾驶员的疲劳程度。该类测量方法比较精确，但是疲劳状态进行实时检测，发现疲劳时进行实时预警，能因为信号采集的时候需要对司机身体部位进行电线连减免许多事故的发生。由此，汽车疲劳驾驶系统的相接，给司机驾驶带来干扰。关研究引起了国内外广大学者的关注，并

7、成为智能交②基于汽车行车状态或方向盘的变化。由于受通领域的一个研究热点。环境变化影响比较大，测量准确度一般。司机疲劳状态检测方法主要有以下3类：③基于司机头部、脸部器官状态的变化。采用图像处理方法，通过对实时视频的分析，判断五官中是否收稿日期：2012—05—14出现打哈欠、眨眼频率加快、长时间闭眼等特征，并对作者简介：周锋华(1983一)，男，浙江江山人，硕士研究生，主要疲劳状态进行判断。由于只需图像传感器采集驾驶员研究方向为图像处理；孟宪元(1940一)，男，北京人，教授，主要头部图像，不会给司机带来任何

8、不适，此方法的受限条研究方向为数字信号处理；梅顺良(1945一)，男，北京人，教授，件也较少，所以被广泛采用，其中PERCLOS(基于司机主要研究方向为移动通信；任雁军(1968一)，女，福建福州人。眼睛闭合时间占特定时间的百分比)方法具有很高的高级工程师，主要研究方向为网络安全。准确度。·40·《测控技术)2oa3年第32卷第1期中心，以el—length+a为长、el—width+b为宽的矩形区