阅读说明：本技术 一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统 (Automatic identification and monitoring system for fatigue driving ) 是由 吴斌 于 2021-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及疲劳驾驶识别技术领域,公开了一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统,包括安装于驾驶室前侧且正对着驾驶员的高清摄像头,放置在驾驶室左前侧的通话器,安装在驾驶室右前侧的语音提醒器,安装在语音提醒器一侧的警示灯,安装在警示灯一侧的图像显示器以及佩戴在驾驶员手腕上的生理信号感应环,所述高清摄像头和生理信号感应环共同连接有控制器。本发明通过提醒器自动发出语音,警示灯的灯光自动闪烁,座椅振动器带动座椅振动,图像显示器显示出危险预警图标,同时后台的工作人员通过通话器对驾驶员发出语音,通过多种方式联动,对驾驶员的疲劳行为进行预警,同时对预警等级进行分级处理,可以提高工作效率,避免资源浪费。(The invention relates to the technical field of fatigue driving identification, and discloses an automatic identification and monitoring system for fatigue driving, which comprises a high-definition camera, a communicator, a voice reminder, a warning lamp, an image display and a physiological signal induction ring, wherein the high-definition camera is arranged on the front side of a cab and faces a driver, the communicator is arranged on the left front side of the cab, the voice reminder is arranged on the right front side of the cab, the warning lamp is arranged on one side of the voice reminder, the image display is arranged on one side of the warning lamp, the physiological signal induction ring is worn on the wrist of the driver, and the high-definition camera and the physiological signal induction ring are connected with a controller together. According to the invention, the reminder automatically sends out voice, the light of the warning lamp automatically flickers, the seat vibrator drives the seat to vibrate, the image display displays the danger early warning icon, meanwhile, the background staff sends out voice to the driver through the communicator, the fatigue behavior of the driver is early warned through linkage in various modes, and meanwhile, the early warning grade is graded, so that the working efficiency can be improved, and the resource waste is avoided.)

一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统

技术领域

本发明涉及疲劳驾驶识别技术领域，具体是一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统。

背景技术

随着人们生活水平的逐渐提高，我国的汽车保有总量也在不断地增加，汽车这为人们的出行带来便捷的同时也导致了交通事故的频频发生，对驾驶员和行人的生命财产安全构成了巨大的威胁，现如今诱发交通事故的三大主要因素分别为酒后驾驶、超速驾驶和疲劳驾驶，其中，针对酒后驾驶和超速驾驶我国已经从法律层面进行了规范和治理，但对于疲劳驾驶至今仍然缺乏有效地预防措施。

中国专利公开了一种驾驶员疲劳驾驶监测方法（授权公告号CN108021911B），该专利技术主要包括人脸检测方法、ROI（region of interest）截取方法、图像增强方法、特征提取方法、模型训练及部署方法，可以实现近实时检测，精度较高，有效对驾驶员疲劳驾驶进行监测和提醒，以减少事故的发生，但是其没有采用多种方法进行监测，不能对驾驶员进行有效地提醒，且不能对驾驶员的其他行为进行纠正。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统，包括安装于驾驶室前侧且正对着驾驶员的高清摄像头，放置在驾驶室左前侧的通话器，安装在驾驶室右前侧的语音提醒器，安装在语音提醒器一侧的警示灯，安装在警示灯一侧的图像显示器以及佩戴在驾驶员手腕上的生理信号感应环，所述高清摄像头和生理信号感应环共同连接有控制器，所述控制器分别连接有语音提醒器、警示灯、座椅振动器和图像显示器，所述控制器通过云网关连接有数据处理系统，所述数据处理系统连接有云端服务器，所述云端服务器分别连接有终端PC机和手机，所述数据处理系统包括图像采集模块、图像预处理模块、人脸识别模块、眼嘴定位模块、疲劳程度判别模块和预警提醒模块。

作为本发明进一步的方案：所述图像采集模块用于实时采集驾驶员的视频图像，采集的视频图像包括驾驶员打哈欠、闭眼、抽烟、使用手机、未系安全带、未佩戴口罩和视线偏离前方一系列违反规定的驾驶行为；

所述图像预处理模块用于增加光照不均的图像，增加图像中暗点的亮度，降低亮点的亮度，使图像的光照分布均匀，以及平滑去燥，保留边缘信息的同时，尽量去除噪声点；

所述人脸定位模块使用基于Haar特征的AdaBoost算法对图像预处理模块处理后的待检测图像进行人脸轮廓进行定位；

所述眼嘴定位模块用于对人脸定位模块定位后的图像进行水平灰度积分投影，得到上下眼睑和上下嘴唇的坐标。

作为本发明再进一步的方案：所述疲劳程度判别模块用于计算眼嘴定位模块得到的连续多张图片的上下眼睑和上下嘴唇之间的距离，判断上下眼睑和上下嘴唇之间的距离的变化幅度和变化时间间隔，从而判断驾驶员是否疲劳，以及疲劳的等级；

所述预警提醒模块用于通过语音提醒器、警示灯、座椅振动器和图像显示器对驾驶员进行自动预警以及后台的工作人员通过通话器对驾驶员进行人工预警，从而保证驾驶员的驾驶安全。

作为本发明再进一步的方案：所述疲劳程度判别模块判断驾驶员疲劳情况时，组合采用“打哈欠+闭眼”属性，从而可以避免普通张嘴、说话、眨眼等状态被误判；且疲劳程度判别模块判断驾驶员注意力不集中的情况时，组合采用“低头+闭眼+视线偏离前方”属性，从而可以避免单一属性引起误判。

作为本发明再进一步的方案：所述疲劳程度判别模块根据驾驶员打哈欠、头部偏移和闭眼的频率和时长，按照高、中、低三个等级对驾驶员的疲劳等级进行定级，并根据相应的等级进行不同程度的预警。

作为本发明再进一步的方案：所述预警提醒模块发出预警后，图像采集模块通过高清摄像头实时抓拍一段视频和连续三张照片,并实时上传到云端服务器，根据抓拍的视频和照片，把驾驶员在一个周期内的违反规定的驾驶形成进行分类统计，并进行打分评级，再以报表的形式展示出来。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过提醒器自动发出语音，警示灯的灯光自动闪烁，座椅振动器带动座椅振动，图像显示器显示出危险预警图标，同时后台的工作人员通过通话器对驾驶员发出语音，通过多种方式联动，对驾驶员的疲劳行为进行预警，同时对预警等级进行分级处理，可以提高工作效率，避免资源浪费，且可以识别驾驶员打哈欠、闭眼、抽烟、使用手机、未系安全带、未佩戴口罩、视线偏离等违规行为，及时预警，降低事故发生率，通过佩戴在驾驶员手腕上的生理信号感应环监测的心跳频率、脉搏信号、肌电信号，也可以对驾驶员的疲劳行为进行监测，提高了实用性。

附图说明

图1为一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统的结构示意图；

图2为一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统中数据处理系统的结构示意图；

图3为一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统中数据处理系统的工作流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于疲劳驾驶的自动识别监测系统，包括安装于驾驶室前侧且正对着驾驶员的高清摄像头，放置在驾驶室左前侧的通话器，安装在驾驶室右前侧的语音提醒器，安装在语音提醒器一侧的警示灯，安装在警示灯一侧的图像显示器以及佩戴在驾驶员手腕上的生理信号感应环，通过生理信号感应器测量驾驶员的心跳频率、脉搏信号、肌电信号，高清摄像头和生理信号感应环共同连接有控制器，控制器分别连接有语音提醒器、警示灯、座椅振动器和图像显示器，控制器通过云网关连接有数据处理系统，数据处理系统连接有云端服务器，云端服务器分别连接有终端PC机和手机，数据处理系统包括图像采集模块、图像预处理模块、人脸识别模块、眼嘴定位模块、疲劳程度判别模块和预警提醒模块。

优选的，图像采集模块用于实时采集驾驶员的视频图像，采集的视频图像包括驾驶员打哈欠、闭眼、抽烟、使用手机、未系安全带、未佩戴口罩和视线偏离前方一系列违反规定的驾驶行为；

图像预处理模块用于增加光照不均的图像，增加图像中暗点的亮度，降低亮点的亮度，使图像的光照分布均匀，以及平滑去燥，保留边缘信息的同时，尽量去除噪声点；

人脸定位模块使用基于Haar特征的AdaBoost算法对图像预处理模块处理后的待检测图像进行人脸轮廓进行定位；

眼嘴定位模块用于对人脸定位模块定位后的图像进行水平灰度积分投影，得到上下眼睑和上下嘴唇的坐标。

优选的，疲劳程度判别模块用于计算眼嘴定位模块得到的连续多张图片的上下眼睑和上下嘴唇之间的距离，判断上下眼睑和上下嘴唇之间的距离的变化幅度和变化时间间隔，从而判断驾驶员是否疲劳，以及疲劳的等级；

预警提醒模块用于通过语音提醒器、警示灯、座椅振动器和图像显示器对驾驶员进行自动预警以及后台的工作人员通过通话器对驾驶员进行人工预警，从而保证驾驶员的驾驶安全。

优选的，疲劳程度判别模块判断驾驶员疲劳情况时，组合采用“打哈欠+闭眼”属性，从而可以避免普通张嘴、说话、眨眼等状态被误判；且疲劳程度判别模块判断驾驶员注意力不集中的情况时，组合采用“低头+闭眼+视线偏离前方”属性，从而可以避免单一属性引起误判。

优选的，疲劳程度判别模块根据驾驶员打哈欠、头部偏移和闭眼的频率和时长，按照高、中、低三个等级对驾驶员的疲劳等级进行定级，并根据相应的等级进行不同程度的预警，当处于高级时，提醒器自动发出语音，警示灯的灯光自动闪烁，座椅振动器带动座椅开始振动，图像显示器显示出危险预警图标，同时后台的工作人员通过通话器对驾驶员发出语音，通过多种方式联动，要求驾驶员提高精神，迅速驶入最近的服务休息区，停车休息，座椅振动的频率和振幅可以根据需求事先设定，当处于中、低级时，根据需要有选择地通过语音提醒、灯光闪烁、座椅振动、图像显示或人工通话中的一种或多种对驾驶员进行预警提醒，预警视频会通过云网关实时上传至云端服务器，实现车队对车辆和司机的远程监管，提升车队驾驶安全。

优选的，预警提醒模块发出预警后，图像采集模块通过高清摄像头实时抓拍一段视频和连续三张照片,并实时上传到云端服务器，根据抓拍的视频和照片，把驾驶员在一个周期内的违反规定的驾驶形成进行分类统计，并进行打分评级，再以报表的形式展示出来,通过此报表可以对驾驶员进行工资定级，月季度考核，建立司机的驾驶行为评估档案，为车队管理、交通事故查证等提供参考。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。