汽车驾驶员疲劳状态预判系统

摘要

本发明涉及一种汽车驾驶员疲劳状态预判系统，包括：图像采集模块、图像预处理模块、疲劳状态预判模块和控制器模块，图像预处理模块连接图像采集模块以对图像采集模块拍摄的面部图像进行模数转换，疲劳状态预判模块根据模数转换后数字图像中的驾驶员眼睛闭合时间判断驾驶员疲劳状态，控制器模块连接疲劳状态预判模块以根据驾驶员疲劳状态进行车速控制和报警操作。通过本发明，能够及时预判到汽车驾驶员的疲劳状态，并将所述疲劳状态快速发送给有关部门，以便于有关部门采取措施，避免事故发生。

主权项

一种汽车驾驶员疲劳状态预判系统，其特征在于，所述预判系统包括：图像采集模块、图像预处理模块、疲劳状态预判模块和控制器模块，图像预处理模块连接图像采集模块以对图像采集模块拍摄的面部图像进行模数转换，疲劳状态预判模块根据模数转换后数字图像中的驾驶员眼睛闭合时间判断驾驶员疲劳状态，控制器模块连接疲劳状态预判模块以根据驾驶员疲劳状态进行车速控制和报警操作，还包括：所述图像采集模块设置在汽车车内且位于汽车驾驶员位置的上方，进行拍摄以获得驾驶员的面部图像，并输出模拟图像信号，所述模拟图像信号的格式是复合视频广播信号CVBS格式；所述图像预处理模块设置在汽车的仪表盘中，连接所述图像采集模块以接收CVBS格式的模拟图像信号，将CVBS格式的模拟图像信号进行模数转换，获得并输出数字图像信号，所述数字图像信号的格式是8比特位的ITU 656 YUV 4:4:4格式；色度空间转换模块，设置在汽车的仪表盘中，连接所述图像预处理模块以接收8比特位的ITU 656 YUV 4:4:4格式的数字图像信号，将ITU 656 YUV 4:4:4格式的数字图像信号进行色度空间转换，获得RGB888格式的数字图像信号；人脸识别模块，设置在汽车的仪表盘中，连接所述图像预处理模块以接收YUV 4:4:4格式的数字图像信号，并根据所述YUV 4:4:4格式的数字图像信号进行人脸识别，所述人脸识别具体为，判断所述YUV 4:4:4格式的数字图像信号中的像素的像素值是否落在肤色范围内，如果是，则认定为肤色像素，如果否，则认定为非肤色像素，所有的肤色像素组合成人脸图像；人眼定位模块，设置在汽车的仪表盘中，连接所述人脸识别模块以接收人脸图像，并根据人眼部位的像素的像素值中的亮度值偏大的特点，认定人脸图像中的属于人眼部分的像素，所有的人眼像素组合成人眼图像；所述疲劳状态预判模块设置在汽车的仪表盘中，连接所述人眼定位模块以接收所述人眼图像，根据所述人眼图像提取驾驶员眼睛闭合时间，并输出所述驾驶员眼睛闭合时间占所述人眼图像被采样时间的比率；所述控制器模块设置在汽车的仪表盘中，连接所述疲劳状态预判模块，根据用户通过方向盘上的控制按键发出的控制指令进入或退出疲劳状态控制模式，当进入疲劳状态控制模式时，接收所述疲劳状态预判模块输出的所述比率，当所述比率大于等于第一预定阈值时，发出极度疲劳报警信号，当所述比率在第一预定阈值和第二预定阈值之间时，发出中度疲劳报警信号，当所述比率小于等于第二预定阈值时，发出状态正常信号，所述第一预定阈值大于所述第二预定阈值；车速控制模块，设置在汽车的仪表盘中，连接控制器模块以接收极度疲劳报警信号、中度疲劳报警信号或状态正常信号，当接收到极度疲劳报警信号时，控制汽车的行驶速度在每小时20公里，当接收到中度疲劳报警信号时，控制汽车的行驶速度在每小时40公里，当接收到状态正常信号时，不对汽车行驶速度进行控制；无线数据通信模块，设置在汽车的车身上，连接控制器模块和车速控制模块，以通过无线通信网络将极度疲劳报警信号、中度疲劳报警信号、状态正常信号和当前车速发送给汽车所属单位的网络上或发送给汽车驾驶员亲属的手机上；语音播放模块，设置在汽车的仪表盘中，连接控制器模块和车速控制模块，以通过麦克风播放极度疲劳报警信号、中度疲劳报警信号、状态正常信号和当前车速分别对应的语音内容；显示模块，设置在汽车的仪表盘中，连接色度空间转换模块、控制器模块和车速控制模块，显示色度空间转换模块输出的RGB888格式的数字图像信号，并显示与极度疲劳报警信号、中度疲劳报警信号、状态正常信号和当前车速分别对应的文字内容；太阳能供电模块，包括固定在汽车车体以采集太阳能的光伏板，检测汽车自身蓄电池的电量，在汽车自身蓄电池的电量小于预定电量阈值时对图像采集模块、图像预处理模块、色度空间转换模块、人脸识别模块、人眼定位模块、疲劳状态预判模块、控制器模块、车速控制模块、无线数据通信模块、语音播放模块和显示模块供电；将语音播放模块和显示模块集成为一个音视频报警模块以进行音视频报警。