CN106904169A - 行车安全预警方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种行车安全预警方法及装置，该方法包括在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。本发明提供的行车安全预警方法及装置，可以提高疲劳驾驶检测的准确度，并且实现对存在驾驶员疲劳驾驶的车辆的控制。
Description
技术领域
本发明涉及安全预警方法，尤其涉及一种行车安全预警方法及装置。
背景技术
疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。经常在高速公路上行驶的大货车的驾驶员则更易出现疲劳驾驶的情况。一旦发生道路交通事故，其后果通常都非常严重。
现有技术中的疲劳驾驶检测方法通常通过驾驶员操作行为或车辆实时轨迹来判断驾驶员是否存在疲劳驾驶，若存在，则通过在仪表盘显示文字或者咖啡杯等图标来提示驾驶员休息。
然而，现有技术中的疲劳驾驶检测方法存在判断准确度低的问题，并且对于赶时间或者没有意识到疲劳驾驶危害的驾驶员对现有技术的提示通常会不理会，从而起不到警示作用。
发明内容
本发明提供一种行车安全预警方法，用于提高疲劳驾驶检测的准确度，并且实现对存在驾驶员疲劳驾驶的车辆的控制。
第一方面，本发明提供一种行车安全预警方法，包括：
在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；
对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；
根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。
可选地，根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若脸部关键点特征为眼部特征，则判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值；
若判断眼部闭合的时间达到第一预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若脸部关键点特征为眼部特征，则获取眼球红血丝比例，并判断比例是否达到第二预设阈值；
若判断比例达到第二预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若脸部关键点特征为脸部动作特征，则判断脸部动作特征是否为向下运动，且向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者向下运动的次数达到第四预设阈值；
若向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或向下运动的次数达到第四预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，生成警示信息和/或对行驶进行控制，包括：
生成警示信息，并通过设置在驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示警示信息；和/或，
若检测当前行驶速度大于预设速度，则调整行驶速度，以使调整后的速度小于预设速度。
第二方面，本发明提供一种行车安全预警装置，包括：
获取模块，用于在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；
分析模块，用于对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；
处理模块，用于根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。
可选地，处理模块，具体用于：
若脸部关键点特征为眼部特征，则判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值；
若判断眼部闭合的时间达到第一预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，处理模块，具体用于：
若脸部关键点特征为眼部特征，则获取眼球红血丝比例，并判断比例是否达到第二预设阈值；
若判断比例达到第二预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，处理模块，具体用于：
若脸部关键点特征为脸部动作特征，则判断脸部动作特征是否为向下运动，且向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者向下运动的次数达到第四预设阈值；
若向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或向下运动的次数达到第四预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，处理模块，具体用于：
生成警示信息，并通过设置在驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示警示信息；和/或，
若检测当前行驶速度大于预设速度，则调整行驶速度，以使调整后的速度小于预设速度。
本发明提供的行车安全预警方法及装置，通过在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制，可以提高疲劳驾驶检测的准确度，并且实现对存在驾驶员疲劳驾驶的车辆的控制。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的行车安全预警方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的行车安全预警方法的眼部区域200的示意图；
图3为图2所示的眼部区域200中右眼部210的闭合状态2101的示意图；
图4为图2所示的眼部区域200中右眼部210的眼球红血丝比例示意图；
图5为本发明一实施例提供的行车安全预警装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明通过在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制，可以提高疲劳驾驶检测的准确度，并且实现对存在驾驶员疲劳驾驶的车辆的控制。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明一实施例提供的行车安全预警方法的流程图。本发明的行车安全预警方法可以由行车安全预警装置来执行。如图1所示，本实施例的行车安全预警方法，包括：
S101、在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像。
具体来说，当检测到车速大于零时，即，车辆启动时，触发本发明的行车安全预警装置来采集获取驾驶员的脸部图像。可以连续获取多张脸部图像，其中每一张脸部图像皆包括脸部。可事先在行车安全预警装置中设定一取样频率，使得行车安全预警装置持续地依照该取样频率来获取多张图像。
用于获取驾驶员的脸部图像的器件例如可以采用电荷耦合元件(Chargecoupled device，简称CCD)镜头、互补式金氧半电晶体(Complementary metaloxide semiconductor transistors，简称CMOS)镜头、或红外线镜头的摄影机、照相机。
S103、对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征。
具体来说，可利用AdaBoost算法或其他现有的人脸识别算法来获得各图像中的脸部图像并进行分析处理。在检测到脸部之后，获取脸部关键点特征。其中，脸部关键点特征可以包括眼部特征和/或脸部动作特征。
S105、根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。
可选地，在本发明一实施中，若脸部关键点特征为眼部特征，则判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值；
若判断眼部闭合的时间达到第一预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
图2为本发明一实施例提供的行车安全预警方法的眼部区域200的示意图，获取驾驶员图像中的眼部区域200，其中包括右眼部210和左眼部230，其中，右眼部210包括右眼球21，左眼部230包括左眼球23，图3为图2所示的眼部区域200中右眼部210的闭合状态2101的示意图，当驾驶员在疲劳时，会出现如图3所示的眼睛闭合的情况，并且该闭合时间通常会比眨眼时的闭合时间长，所以若判断眼部闭合的时间达到第一预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。其中，第一预设阈值皆可由本领域技术人员设定，在此不加以限制。
可选地，在本发明一实施中，根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若脸部关键点特征为眼部特征，则获取眼球红血丝比例，并判断比例是否达到第二预设阈值；
若判断比例达到第二预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
图4为图2所示的眼部区域200中右眼部210的眼球红血丝比例示意图，可以理解的是，当驾驶员过度疲劳，睡眠不足时，眼球上的红血丝会增多，可以对如图2所示的眼部区域进行色彩空间转换，例如转换为YCbCr图像。接着，分析此眼部区域的色彩值域分布以计算眼球血丝比例。详细地说，可预先设定目标色彩临界值范围，当眼部区域的CbCr值落在目标色彩临界值范围之内，则判断使用者的眼部区域偏红色并可计算出眼球血丝比例。当眼球血丝比例大于预设值，表示驾驶员可能存在疲劳驾驶。其中，目标色彩临界值范围、第二预设阈值皆可由本领域技术人员设定，在此不加以限制。
可选地，在本发明一实施中，根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若脸部关键点特征为脸部动作特征，则判断脸部动作特征是否为向下运动，且向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者向下运动的次数达到第四预设阈值；
若向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或向下运动的次数达到第四预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
具体来说，驾驶员在疲劳时会出现打盹的情况，可表现为脸部动作为向下运动，并且向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或向下运动的次数达到第四预设阈值，若出现至少一种上述情况，则判断驾驶员为危险驾驶。本发明行车安全预警装置可以对比连续获取的多张驾驶员脸部图片，以确定驾驶员脸部的向下运动的持续时间是否达到第三预设阈值和/或向下运动的次数是否达到第四预设阈值。
举例来说，由于人脸中鼻孔为呈现黑色而易于被正确地识别出来，可基于鼻孔的特征来获得本发明的眼部区域或者脸部向下运动等特征，例如可以利用鼻孔朝下来判断驾驶员脸部向下运动。
需要说明的是，本发明还可以将上述判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值、判断眼球红血丝比例是否达到第二预设阈值以及判断脸部动作特征是否为向下运动，且向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者向下运动的次数达到第四预设阈值等因素结合起来，综合判断驾驶员是否为危险驾驶，这样可以更精确地判断驾驶员是否为危险驾驶。
可选地，在本发明一实施中，生成警示信息和/或对行驶进行控制，包括：
生成警示信息，并通过设置在驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示警示信息；和/或，
若检测当前行驶速度大于预设速度，则调整行驶速度，以使调整后的速度小于预设速度。
具体来说，由于驾驶员疲劳驾驶的车辆容易出现道路交通安全事故，而现有技术中在仪表盘显示文字或者咖啡杯等图标来提示驾驶员休息等方式通常会被忽略，而起不到警示作用，而在本发明的行车安全预警方法中，当判断驾驶员为危险驾驶时，可以生成警示信息，并通过设置在驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示警示信息，这样就可以对危险驾驶的驾驶员驾驶的车辆周围的驾驶员起到警示作用，从而对该驾驶员驾驶的车辆进行避让和提防，或者还可以在检测到危险驾驶的驾驶员驾驶的车辆的车速大于预设速度时调整行驶速度，以使调整后的速度小于预设速度。进而避免由于疲劳驾驶导致的道路交通安全事故。
本发明提供的行车安全预警方法，通过在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制，可以提高疲劳驾驶检测的准确度，并且实现对存在驾驶员疲劳驾驶的车辆的控制。
图5为本发明一实施例提供的行车安全预警装置的结构示意图，本实施例提供的装置用于执行图1所示的方法，具体实现过程在此不再赘述。本实施例提供的行车安全预警装置包括：获取模块51、分析模块52以及处理模块53，其中，获取模块51用于在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；分析模块52用于对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；处理模块53用于根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。
可选地，在本发明一实施中，处理模块53具体用于：
若脸部关键点特征为眼部特征，则判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值；
若判断眼部闭合的时间达到第一预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，在本发明一实施中，处理模块53具体用于：
若脸部关键点特征为眼部特征，则获取眼球红血丝比例，并判断比例是否达到第二预设阈值；
若判断比例达到第二预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，在本发明一实施中，处理模块53具体用于：
若脸部关键点特征为脸部动作特征，则判断脸部动作特征是否为向下运动，且向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者向下运动的次数达到第四预设阈值；
若向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或向下运动的次数达到第四预设阈值，则判断驾驶员为危险驾驶。
可选地，在本发明一实施中，处理模块53具体用于：
生成警示信息，并通过设置在驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示警示信息；和/或，
若检测当前行驶速度大于预设速度，则调整行驶速度，以使调整后的速度小于预设速度。
本发明提供的行车安全预警装置，通过获取模块51用于在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；分析模块52用于对驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；处理模块53用于根据脸部关键点特征，判断驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制，可以提高疲劳驾驶检测的准确度，并且实现对存在驾驶员疲劳驾驶的车辆的控制。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种行车安全预警方法，其特征在于，包括：
在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；
对所述驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；
根据所述脸部关键点特征，判断所述驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述脸部关键点特征，判断所述驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若所述脸部关键点特征为眼部特征，则判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值；
若判断眼部闭合的时间达到所述第一预设阈值，则判断所述驾驶员为危险驾驶。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述脸部关键点特征，判断所述驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若所述脸部关键点特征为眼部特征，则获取眼球红血丝比例，并判断所述比例是否达到第二预设阈值；
若判断所述比例达到所述第二预设阈值，则判断所述驾驶员为危险驾驶。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述脸部关键点特征，判断所述驾驶员是否为危险驾驶，包括：
若所述脸部关键点特征为脸部动作特征，则判断所述脸部动作特征是否为向下运动，且所述向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者所述向下运动的次数达到第四预设阈值；
若所述向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或所述向下运动的次数达到第四预设阈值，则判断所述驾驶员为危险驾驶。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成警示信息和/或对行驶进行控制，包括：
生成所述警示信息，并通过设置在所述驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示所述警示信息；和/或，
若检测当前行驶速度大于预设速度，则调整行驶速度，以使调整后的速度小于所述预设速度。
6.一种行车安全预警装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在检测到车速大于零时，采集获取驾驶员的脸部图像；
分析模块，用于对所述驾驶员的脸部图像进行分析处理，获取脸部关键点特征；
处理模块，用于根据所述脸部关键点特征，判断所述驾驶员是否为危险驾驶，若判断出是，则生成警示信息和/或对行驶进行控制。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
若所述脸部关键点特征为眼部特征，则判断眼部闭合的时间是否达到第一预设阈值；
若判断眼部闭合的时间达到所述第一预设阈值，则判断所述驾驶员为危险驾驶。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
若所述脸部关键点特征为眼部特征，则获取眼球红血丝比例，并判断所述比例是否达到第二预设阈值；
若判断所述比例达到所述第二预设阈值，则判断所述驾驶员为危险驾驶。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
若所述脸部关键点特征为脸部动作特征，则判断所述脸部动作特征是否为向下运动，且所述向下运动的持续时间达到第三预设阈值或者所述向下运动的次数达到第四预设阈值；
若所述向下运动的持续时间达到第三预设阈值和/或所述向下运动的次数达到第四预设阈值，则判断所述驾驶员为危险驾驶。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
生成所述警示信息，并通过设置在所述驾驶员驾驶的车辆的前后的警示灯中显示所述警示信息；和/或，
若检测当前行驶速度大于预设速度，则调整行驶速度，以使调整后的速度小于所述预设速度。
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