基于单目视觉的驾驶员疲劳检测方法

摘要

本发明公开了一种基于单目视觉的驾驶员疲劳检测方法。该方法通过人脸检测与跟踪、人眼检测与定位以及眼睛状态识别对驾驶员工作状态进行监督以达到提醒驾驶员安全驾驶的目的。具体为：在驾驶室仪表盘上方安装一个面向驾驶员脸部的摄像机，摄像机镜头周围配有红外LED照明光源；利用摄像机采集驾驶员脸部图像，对采集得到的每帧图像进行人脸检测与跟踪，在检测得到的人脸区域中进行人眼检测与定位，并利用左右眼睛区域进行人眼睁闭状态识别，最后通过连续帧的检测状态进行疲劳检测。本发明可以准确地对驾驶员疲劳进行提示，具有对驾驶员无干扰、高实时性、高鲁棒性的优点，且硬件成本低，易于推广。

主权项

一种基于单目视觉的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于步骤为：步骤1：对每帧图像进行人脸检测，如果检测到人脸，就记录下当前人脸区域，如果检测不到人脸，就使用最新记录的人脸区域初始化人脸跟踪器，并用它进行人脸跟踪，若当前帧没有检测到人脸，并且最近N帧内也没有检测到人脸的记录，则执行步骤4；步骤2：在人脸区域中利用形态学滤波方法检测暗区域并结合几何位置信息寻找瞳孔区域，实现双眼的检测与定位；若检测不到可靠的双眼，执行步骤4；步骤3：从眼睛区域中提取瞳孔面积比率特征、最大行平均水平垂直梯度比率特征、人眼区域均方差特征和肤色像素比率特征区分眼睛的睁闭状态，实现人眼状态识别；步骤4：进行连续状态判断以获得驾驶员疲劳状态检测结果，若当前帧没有检测到人脸，并且在最近N帧内也没有检测到人脸的记录，则本帧判为异常，否则判为正常；若检测到了人脸，但检测不到可靠的双眼，则本帧判为异常，否则判为正常；若检测到人脸，并且也检测到了可靠的双眼，如果双眼是闭合状态，则本帧判为异常，否则判为正常；如果连续T1帧出现异常，或1秒内两异常状态之间的平均间隔小于阈值T2，则认为驾驶员有疲劳倾向。