基于DSP人脸特征识别的司机疲劳驾驶预警系统研究

疲劳驾驶是造成交通事故的一个重要原因。为实时有效地检测驾驶员的疲劳状态,设计了一种融合眼睛和嘴巴两种疲劳特征进行疲劳状态判定的检测算法,并构建了基于DSP人脸特征识别的司机疲劳驾驶预警系统。该算法采用"Harr特征值+Ada Boost"的方法进行人脸识别,然后根据人脸图像的灰度分布定位眼睛和嘴巴的位置,利用Hough变换,以及模板匹配技术判断出人眼的开闭状态,计算PERCOLS值作为司机疲劳驾驶的一个判断指标。除此之外,本系统还利用嘴巴的宽高比及打哈欠的持续时间来综合判定司机的疲劳状态。通过仿真测试结果表明该系统的算法准确、可行、实时性强。     

驾驶员疲劳状态检测方法研究

为解决由于疲劳驾驶导致交通事故的问题,采用视频图像分析技术处理疲劳的相关特征,运用基于训练的 Adaboost 人脸检测算法精确定位司机脸部和眼睛区域,实时采集眼睛二值化区域面积,采用阈值比较法进行眨眼判断,并提取眼皮疲劳参数 AECS( Average Eyelid Closing Speed) 和 PEＲCLOS( Percent Eyelid Closure over the Pupil Time) ,进行综合疲劳状态分析,最终确定是否疲劳驾驶。实验结果显示,人脸和人眼检测的精度都有较大程度提高,设计的软件可实时监测驾驶员疲劳状态,有效防止疲劳驾驶。     

驾驶疲劳监测系统DDDS设计方法

通过对各种疲劳监测方法进行比较分析,借助模拟驾驶仪器的研究成果,得出PERCLOS算法最适合评价驾驶疲劳程度.同时,提出一套基于PERCLOS和DSP处理器的驾驶疲劳监测系统总体设计方案,并设计开发出驾驶疲劳监测系统DDDS.监测系统应用图像差分的方法,采用灰度处理、膨胀、腐蚀等图像分析手段,实现准确定位并识别出驾驶员眼睛的睁开和闭合过程,通过分析眼睛闭合时间来判断疲劳程度.试验表明,DDDS系统对驾驶疲劳的检测准确率达到86.89%.     

驾驶疲劳监测系统DDDS设计方法

通过对各种疲劳监测方法进行比较分析,借助模拟驾驶仪器的研究成果,得出PERCLOS算法最适合评价驾驶疲劳程度.同时,提出一套基于PERCLOS和DSP处理器的驾驶疲劳监测系统总体设计方案,并设计开发出驾驶疲劳监测系统DDDS.监测系统应用图像差分的方法,采用灰度处理、膨胀、腐蚀等图像分析手段,实现准确定位并识别出驾驶员眼睛的睁开和闭合过程,通过分析眼睛闭合时间来判断疲劳程度.试验表明,DDDS系统对驾驶疲劳的检测准确率达到86.89%.     

基于头部状态的司机疲劳综合检测系统

为了减少由于驾驶员疲劳驾驶引起的交通事故,针对司机的驾驶状态,设计驾驶员疲劳状态检测系统的方案。系统采用多状态检测方式,系统中结合连续驾驶时间和司机面部状态,判断司机疲劳程度。面部状态首先使用3x3中值滤波去除噪声和光照对图像的影响,然后通过肤色模型快速检测,确定人脸区域。再通过积分灰度投影对人眼进行准确定位;最后通过PERCLOS、眼睛闭合时间、眼睛眨眼频率、嘴巴张开程度、头部运动以及连续驾驶时间的计算,进行驾驶员疲劳程度的综合判定。实验结果表明,该方法准确率高,兼具了良好的实时性和鲁棒性。     

基于脑电的实时疲劳监测算法的研究

疲劳驾驶是造成交通事故的一个重要因素。基于脑电波传感器采集到的脑电(EEG)信号,提出了一种基于特征节律波样本空间距离的实时驾驶疲劳监测算法。该算法通过提取脑电特征信号并建立相应的特征样本空间,然后通过将实时采集的脑电信号与样本空间之间的距离来判别驾驶员是否处于疲劳状态;并结合多次实验结果,使用ROC曲线分析方法获得确定疲劳判别的阈值,由此实现对驾驶者疲劳状态的实时监测。实验结果显示,该算法能有效地、实时地对疲劳进行监测,且具有较好的鲁棒性和准确性。     

多算法融合的疲劳驾驶监测算法设计与实现

现实中基于图像处理的疲劳驾驶监测往往因环境的变化而具有不确定性。监测算法不规范,以致于疲劳驾驶监测任务很具有挑战性。为了解决此问题,提出了一种基于多算法融合的动态滑动窗口算法框架。首先利用Adaboost算法识别人眼,然后改进Otsu算法来自适应各种不同环境;进而提出动态滑动窗口算法来得到睁闭眼之间的最佳阈值;最终,利用改进的PERCLOS算法估计疲劳驾驶状态的不同级别。针对环境的变化采用睁闭眼判断窗口随人眼特征变化而更新的策略,系统使用摄像头实时捕获人眼图像,并在PC机上进行仿真测试,可在130~150ms之间实现不同疲劳状态的识别。实验结果表明,此算法框架能够有效、快速的分辨驾驶员不同的疲劳状态。     

基于神经网络的驾驶员觉醒水平双目标监测法

在驾驶员疲劳状态单目标状态识别的基础上,提出了驾驶员嘴巴与眼睛状态双目标疲劳状态判别法.该方法将驾驶员眼睛和嘴巴的特征向量值按先后顺序,分别输入到修正的BP网络中,采用区域匹配算法,根据驾驶员疲劳状态量化评判标准,综合识别驾驶员的觉醒水平.采用VC++开发了驾驶员疲劳监测算法软件,并对驾驶员进行了监测仿真试验.结果表明,双目标监测系统能够实时、准确地监测和识别驾驶员的觉醒水平,具有较高的识别容错性和准确性.     

基于MSR的疲劳驾驶安全检测技术应用研究

随着我国交通日渐繁忙,交通事故数量不断增多,其中疲劳驾驶是发生率比较高的。针对这种情况,在传统的疲劳驾驶监测系统上进行改进,采用MSR图像增强算法,针对复杂环境下捕捉到的图像进行增强,并通过视觉定位,更准确地分析驾驶员眼睛所处状态,利用分阶段轮廓活动模型方法,分析驾驶员眼睛疲劳参数,对眼睛眨眼频率、闭合时间、PERCLOS等参数分析,构建疲劳驾驶安全识别系统。     

集装箱桥吊司机眼动疲劳度分析

为揭示港口集装箱桥吊司机眼睛疲劳规律,采用视线跟踪技术和智能优化算法相结合,分析桥吊司机操作过程中的眼动参数与驾驶疲劳之间相关性,运用眼动参数建立驾驶疲劳推断评判模型.设计了驾驶员实测操作实验方案,确定注视时间百分比、注视点数目为眼动测量指标,研究眼动测量指标与驾驶疲劳的相关性.分析驾驶员眨眼、注视、眼跳三种眼动形式实测数据与驾驶疲劳的线性与非线性变化关系,求得注视分布变异系数,得到注视分布变异系数与驾驶疲劳之间的关系.     

基于聚类分析的重型载货车辆长大下坡路段交通事故分析

 长大下坡路段是重型载货车多发事故区域。当前针对重型载货车发生事故的研究大都集中在车辆超速方面,忽略了车型、天气、驾驶人特性等因素。本文通过分析云南罗富高速公路某长大下坡路段在2012 年内的重型载货车事故数据,研究车型、天气、驾驶人特性等因素对重型载货车事故的影响。统计分析了不同因素影响下重型货车在长大下坡路段发生事故数的分布规律;然后利用K 均值聚类算法,依据不同因素造成的事故严重程度(事故量、受伤人数、死亡人数),将所有的因素分为3 类。研究结果显示,外地车辆、六轴车和在00:00-07:59 时段发生交通事故的严重程度最重,而有雾、有雨和低温对事故的影响很小。     

基于OpenCV的视频图像人眼跟踪方法的研究

在机动车驾驶员疲劳状态监控过程中,为了实时地跟踪驾驶员的眼部位置,定位并跟踪眼睛,进而判断眼睛的状态,提出了一种基于OpenCV的人眼识别和跟踪的视频图像检测方法。在VC++开发平台上,结合OpenCV相关封装函数和外接的摄像头,编写程序实现了对人眼的识别和跟踪。编译运行结果表明,该算法可靠性高,能够满足驾驶员眼睛监测的初步要求,在正常情况下能够检测出人眼,准确度较好,具有一定的实用性。     

基于头部姿态的眼睛差分定位的驾驶员疲劳检测

基于面部特征的驾驶员疲劳判断是应用最广泛的方法,而眼睛睁闭程度最直接表达驾驶员的精神状态。传统的眼睛检测方法受环境、传输、头部姿态的影响,眼睛的定位精度不高,从而导致疲劳分析不准确。本文提出一种基于脸部图像灰度差进行眼睛检测的方法,正常情况下在人脸上半部只有眼睛进行睁闭的活动,故眼部区域灰度会发生变化,由此来进行标定。该方法主要包括基于adaboost算法的人脸识别、图像预处理、眼睛的检测、积分投影法计算眼睛的高宽比以及基于PERCLOS准则的驾驶员疲劳判断。最后分别基于头部左转、右转和正视三种情况下进行实验,根据结果表明该方法能够较好的进行眼睛的检测,对于进行驾驶员的疲劳判断有极大的意义。     

改进遗传算法及其在矿山生产调度中的应用

基于多目标生产调度的特点和不足,从采掘运输成本和矿石品位两个角度出发,考虑矿石种类、铲位出矿量及卡车调度等因素,构建了多目标矿山生产调度模型.结合遗传算法解决多目标优化问题的优势,提出了基于改进遗传算法的矿山生产调度策略以及实现过程,并将改进前后遗传算法对模型的求解进行对比.模拟实验结果表明,运用改进遗传算法对矿山资源...     

考虑个体差异性疲劳驾驶检测方法研究

研究个体差异性对疲劳驾驶检测的影响.基于驾驶模拟实验,提取了20名驾驶人不同驾驶状态下的眼动特征参数.基于支持向量机,搭建了通用检测模型,分析了不同驾驶人之间检测结果的差异性.运用配对样本t检验和方差分析分别量化了驾驶人疲劳和个体差异性对眼动特征影响的显著性水平,以及综合影响的显著性水平.搭建了个体检测模型,并进行了实验验证.结果表明,眼动特征受疲劳驾驶和驾驶人个体差异性的显著性影响,同时,个体差异性会削弱由疲劳驾驶导致的差异.在构建疲劳驾驶检测模型时应充分考虑驾驶人个体差异性.     

基于年均小时交通量的卡车荷载预测模型及其对桥梁疲劳损伤影响

车辆实测数据表明,车辆荷载存在明显递增趋势.利用中国安徽省某桥梁长期健康监测数据,定义年平均小时交通量(AAHT)来考虑交通量的周期性和季节性变化,并据此建立季节性差分自回归移动平均模型(SARIMA)模型对未来交通荷载进行预测.同时,基于实测卡车数据的关键参数统计结果,建立多种类型的卡车荷载模型,逐一加载到某T梁桥有限元模型上,研究卡车荷载的非平稳增长对结构疲劳损伤的影响.结果表明,基于AAHT的季节性差分自回归移动平均模型能够准确预测车辆荷载,且车辆的非平稳增长对桥梁疲劳损伤影响显著,考虑车辆荷载非平稳增长时桥梁的疲劳损伤度约为不考虑车辆非平稳增长时的1.7倍.     

基于Adaboost方法的车载嵌入式疲劳驾驶预警系统

提出一种基于Adaboost的实时算法, 并应用于车载嵌入式系统。用红外光源和红外摄像头获取驾驶员的视频图像, 对其疲劳状态进行监控。首先通过人脸检测定位驾驶员的人脸, 然后提取人眼区域并对人眼闭合状态进行判断, 基于PERCLOS标准制定了相应的预警机制, 对潜在的疲劳驾驶进行判断并预警。该算法从PC移植到嵌入式平台并根据实验进行了优化, 先后制作了多个车载嵌入式装置进行实车测试, 达到了大于92%的准确率和少于1.5 s的判断响应时间。实验装置稳定可靠, 可实际应用于营运车辆。     

模糊神经网络在驾驶员疲劳检测中的应用

针对驾驶员疲劳检测算法中数据量大、高速传输、复杂运算的实际需要,以DSP器件TMS320DM642为核心处理器,开发了嵌入式的驾驶员疲劳驾驶状况实时监测系统;为解决因疲劳/瞌睡驾驶而造成的交通事故,针对国内各种疲劳检测方法大都采用单一的疲劳特征进行疲劳识别的现状,运用模糊神经网络方法,将多个疲劳特征参数:眼睛闭合时间占某特定时间的百分率(PERCLOS)、眼皮的平均闭合速度(AECS)、点头频率(NodFreq)、哈欠频率(YawnFreq)结合起来对驾驶员疲劳状况进行识别,准确率达88.7%.试验结果表明,算法对疲劳检测问题有较好的效果,系统的开发对降低因驾驶疲劳引发交通事故发生率的研究具有重要意义.     

非接触式汽车驾驶员心电监测系统设计

驾驶员疲劳驾驶是引发道路交通事故的主要原因,依据心冲击图（BCG）、呼吸等生理参数客观监测行车过程中的驾驶员疲劳状态成为了研究热点。针对传统生理信号采集需用复杂电极和导联线接触人体的弊端,基于偏聚氟乙烯（PVDF）压电薄膜的正压电特性,设计了一种非接触式汽车驾驶员心电监测系统。构建了可靠的小信号调理和电压抬升电路,研究了心冲击图和呼吸信号的分离提取算法,计算出心率和呼吸率并通过低功耗蓝牙通信发送到手机软件（APP）进行显示。实验表明,系统能实时可靠的监测行车中驾驶员的心率和呼吸率,提高了汽车行驶的主动安全性。