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。     

基于眼睛状态检测的驾驶员疲劳驾驶分析

利用眼睛的状态对驾驶员疲劳进行分析主要有人眼检测和疲劳判断两大问题。驾驶过程中受到光照、角度及眼睛闭合等因素的影响,传统的人眼检测技术误码率较高,而混合复杂的检测技术实时性较差。针对该问题,文章提出一种适用于驾驶员驾驶过程中的人眼快速定位算法。该方法由粗到细,综合运用基于OpenCV的人脸识别、二值化、改进型灰度积分投影、Susan算子角点提取等技术,并结合PERCLOS(percentage of eyelid closure)方法进行疲劳分析。实验结果表明,该方法对各种驾驶环境下驾驶员眼睛的定位,都能快速地获得较高的精度,疲劳检测正确率较高。     

基于人眼识别的防疲劳驾驶系统设计与研究

为了避免日常生活中因疲劳造成的交通事故, 利用人眼图像识别技术对驾驶进行疲劳监测。设计并提出了一套基于图像信息判断驾驶员疲劳状态的流程。首先使用Viola-Jones 算法, 在图像中直接进行人眼定位,再对人眼图像进行处理, 得到人眼长宽比值Q, 最后建立了Q 值和疲劳状态的关联模型。实验证明, 该定位方 式比传统方式检测速度提高了50%以上, 同时能适应头部不同姿态; 建立的“眼部相对长宽比-睁眼程度冶模型具有良好的线性。模拟实际驾驶环境进行测试结果表明, 监测系统能适应不同受试者并在1 s 内对疲劳状态的驾驶员发出警报, 在防疲劳安全驾驶领域有一定的应用前景。     

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。     

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。     

一种基于人脸视觉的驾驶疲劳检测的算法

提出了基于人脸视觉技术的驾驶疲劳检测方法．首先利用帧差法检测人脸,然后对脸部进行跟踪．在可靠人脸的基础上,定位眼睛及特征提取,根据疲劳人眼特征和头部状态的疲劳检测来决定是否触发警告．实验证明,可以在自然光情况下,快速实时有效识别出驾驶员疲劳时眼部状态,本算法具有较好鲁棒性．     

基于多特征融合的疲劳驾驶状态识别方法研究

针对交通安全中疲劳驾驶状态识别问题，使用单一的疲劳驾驶特征的方法识别率较低，本文提出一种基于面部多特征加权和的疲劳识别方法.通过人眼状态检测算法提取眼部疲劳参数，即持续闭眼时间、闭眼帧数比、眨眼频率，通过打哈欠状态检测得到打哈欠次数和打哈欠持续时间，通过头部运动状态分析得到点头频率，建立融合以上六个特征的驾驶疲劳状态检测模型来评估驾驶员的疲劳等级并进行相应的预警.实验测试数据选自NTHU驾驶员疲劳检测视频数据集的部分数据.经实验调整后，发现该方法的识别准确率较高，识别效果好.     

基于视觉的疲劳驾驶检测算法

在疲劳驾驶检测中,眉毛、眼睛等相似物体常常会引起误判。为了减小误检率,文章提出了一种基于扩展Haar-like特征的AdaBoost算法,并将其应用于对人眼的准确检测中。通过近红外摄像头获取驾驶员的脸部图像,减少光线对检测方法的影响;利用AdaBoost算法直接检测睁眼区域;计算连续闭眼的帧数占总帧数的比值,判定驾驶员的疲劳状态。在白天、夜晚以及光线突变的条件下测试的结果表明,该方法准确率较高,并且在光照和人脸角度变化的条件下,能准确地定位人眼区域,对其进行疲劳检测。     

基于计算机视觉的驾驶员疲劳状态检测预警技术研究

疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一,为提高驾驶员疲劳驾驶状态的智能化检测水平,提出一种基于计算机视觉的面部多特征疲劳驾驶检测算法。该算法采用多线程优化后的Dlib（图像处理开源库）实现对驾驶员面部的定位与追踪,利用Dlib开源库中的人脸关键点检测器对驾驶员面部关键特征点进行提取,实时计算驾驶员眼部的纵横比（EAR）和嘴部长宽比（MAR）,并以自制视频流数据集作为实验样本计算出相关阈值,有效提高了检测算法的普适性,在此基础上,计算出眨眼频率、闭眼次数、眼睛闭合时间百分比（perclos）以及打哈欠频率这四个反映驾驶员疲劳状态的指标,并利用数学方法进行指标实时融合,根据融合指标的数值对驾驶员疲劳状态进行分级,最终通过实验验证该疲劳检测系统的准确性。结果表明,提出的综合疲劳指标能够准确反映在不同环境和光照下驾驶员的疲劳状态和发展趋势,驾驶员疲劳判定的正确率达到97.5%以上。     

基于MBLBP与Haar特征提取的驾驶疲劳检测

为了提高驾驶员疲劳驾驶的检测效率,提取人脸和人眼的MBLBP与Haar特征,使用gentleboost训练方法得到多级强分类器,用级联的方法对人脸和人眼进行检测和识别.当系统连续三帧检测到人脸但检测不到人眼的情况下判定驾驶员出现疲劳.加入人脸肤色验证信息,构建6个视角分类器,使用动态表观模型(AAM)来拟合人眼.试验结果表明大大提高了驾驶员疲劳的检测效果.     

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。     

基于机器视觉的疲劳驾驶监测预警系统

针对当前智能化疲劳驾驶监测产品的缺乏,本文提出一种基于机器视觉理论的设计方案。在对人眼轮廓进行拟合时,由于基于随机投票机制椭圆拟合算法的时间复杂度较高,提出一种改进的方法,通过缩小拟合点选择的范围,降低了拟合的时间复杂度;在提取人眼轮廓特征参数时,考虑到人眼大小不同和前后移动的情况,引入归一化方法,减少了特征提取的误差;在对疲劳状态进行判定时,对于PERCLOS方法不能兼顾准确度和实时性的问题,提出连续帧分析的方法,通过对参数做适当的修正,驾驶人的状态既可以得到很好的区分,同时保证了很好的实时性。实验结果表明,与改进前的算法相比,本文的算法提高了系统的准确度和实时性。     

基于面部特征的疲劳驾驶检测

文章采用一种基于眼睛闭合度及打呵欠来检测驾驶员疲劳的方法,在YCrCb颜色空间中利用高斯模型进行肤色检测得到人脸的区域,在人脸灰度二值化图中利用五官几何结构的先验知识粗略定位人眼,利用区域生长和形态学运算得到人眼轮廓并计算眼睛的闭合度;检测嘴唇时利用唇色最佳阈值大致确定嘴唇位置,在此基础上通过人脸灰度值特征精确定位嘴唇,然后通过嘴张开程度判断驾驶员是否打呵欠;最后基于2个特征对驾驶疲劳进行判决,实验证明这种方法对驾驶疲劳检测具有较好的效果。     

适用于疲劳驾驶检测的人眼跟踪方法研究

在基于人眼的疲劳驾驶检测技术中,对人眼进行实时地跟踪能够缩短定位人眼的时间,提高检测的效率。Mean Shift算法利用梯度优化方法实现快速目标定位,但忽略了目标的运动方向和速度信息,在受到外界干扰时容易跟踪失败,而Kalman滤波可以准确预测目标的位置和速度。将这两种方法合理结合起来,对目标空间运动位置进行预测,保证了目标运动的一致性和连贯性。     

基于肤色模型和径向基函数网络的脸部检测

驾驶员疲劳状态检测一般采用对人眼的闭合度进行计算,若实现对人眼的闭合度计算首先是对人脸的正确快速检测,针对驾驶室的特定环境,本文研究一种基于肤色模型和径向基函数网络为基础的快速人脸检测算法,该算法首先对输入图像进行RGB和YCbCr颜色空间的转换,其次建立相关的肤色模型,实现人脸区域的粗定位,然后结合径向基函数网络对输入的图像进行训练,这样就可以根据训练的结果判断是否是肤色,从而实现人脸检测。仿真结果表明,所研究的算法较好的提高了强光下人脸的正确检测,为驾驶员疲劳驾驶的研究奠定前期基础。     

基于多次分割的疲劳驾驶的检测方法研究

针对目前常用的人眼检测方法误判率高,计算量大的特点,提出了一种基于多次分割的机器视觉人眼检测方法,进行疲劳驾驶检测研究。首先,将图像由RGB颜色空间转换至HSL空间,设定HSL空间分割阈值得到人脸初分割图像(第一次分割),经过滤波,膨胀、腐蚀等操作后与源图像进行掩膜。然后,按照初分割方法再进行第二次和第三次人眼分割;最后利用统计双眼面积和的方法实现疲劳检测。动态实验中,人眼识别准确率为93%,疲劳检测准确率为90%,表明该方法能较好地解决复杂背景中人眼定位问题,准确率较高、速度快,算法移植性强。     

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。     

基于人脸关键点的疲劳驾驶检测研究

为解决疲劳驾驶检测中人眼状态识别的难点,提出一种基于人脸关键点的疲劳检测方法.首先从摄像头实时采集驾驶员图像;然后经过Ada Boost方法检测出图像中最大的人脸,并完成人眼定位和人眼睁闭状态判断;最后使用PERCLOS算法判别驾驶员的疲劳状态.其中人眼睁闭状态判定采用基于Dlib库的关键点检测方法,通过计算上下眼睑的距离判断人眼睁闭状态.采集了1 000组人眼状态的数据之后进行分析,在闭眼时99%的状态值都小于2,而眼睛全睁时99%的状态值都大于2.4,当状态阈值设置为2时基于人脸关键点的检测算法正确率最高.试验结果表明,基于人脸关键点的检测算法在头部倾斜等姿态下和光线不好的情况下仍能很好地检测出驾驶员的疲劳状态,具有较强的鲁棒性.     

基于改进的YOLOv3的实时车辆检测

车辆检测是智能交通系统的关键技术之一,对实时性和准确性有较高的要求。对此,文章提出了一种基于You Only Look Once(YOLO)v3改进的车辆检测算法,该算法能够确保实时检测的前提下,大幅度提高检测准确率。首先,改进了YOLOv3的特征提取网络,使用跨阶段残差模块替换原有残差模块。该结构的特征重用特性可以有效提高提取特征的效率;其次,设计了一种新的特征融合网络,通过融合不同深度网络层的特征信息,进一步提高了算法的检测准确性。实验结果表明,与原YOLOv3相比,该算法既满足检测实时性,平均精确率(mean Average Precision,mAP)又提高了8.7%。     

基于Gabor变换的人眼开闭状态识别技术研究

为解决驾驶员疲劳检测问题, 提出了一种快速人眼开闭状态识别方法。该方法通过肤色模型识别人脸区域, 预处理后进行Gabor变换; 通过选取合适的尺度和方向提取出眼部明显的灰度特征, 对变换后的图像进行水平积分投影, 眼部有明显的尖峰, 进而通过峰平比识别人眼的开闭状态, 突破了传统积分投影方法只能进行人眼定位的局限。实验表明, 该算法具有较高的准确性, 并对光照变化有较好的鲁棒性。