專利名稱：瞌睡駕駛警告系統(tǒng)的駕駛員眼睛檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及瞌睡駕駛員警告系統(tǒng)，尤其涉及用于判斷駕駛員是否瞌睡的駕駛員眼睛檢測方法。
近來，在用于防止道路交通事故和減少發(fā)生碰撞時的損失的高級安全車輛(ASV)方面進(jìn)行了很多研究和開發(fā)。ASV的基本概念是一種安全保障及事故防止車輛。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，許多安全技術(shù)被用于ASV中。這些技術(shù)包括瞌睡駕駛警告系統(tǒng)、夜間行人監(jiān)視和警告系統(tǒng)、火警系統(tǒng)等。
其中，瞌睡駕駛警告系統(tǒng)通過發(fā)出警告聲、搖動座椅、增大音量、或放出強(qiáng)刺激性氣體，來幫助防止由于瞌睡的開車駕駛員引起的事故。因此，在啟動警告之前，需要監(jiān)視駕駛員的狀態(tài)和判斷他是否瞌睡。
這種瞌睡檢測系統(tǒng)使用圖象處理技術(shù)分析用CCD攝象機(jī)拍攝的駕駛員的面部，尤其是他的眼睛的圖象。提取駕駛員的眼睛非常重要，如果系統(tǒng)沒能檢測到駕駛員的眼睛，就不可能判斷駕駛員是否瞌睡。
本發(fā)明致力于解決以上問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于從用CCD攝象機(jī)拍攝的面部圖象正確地檢測駕駛員駕駛狀態(tài)的方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的駕駛員眼睛檢測方法包括以下步驟將從CCD攝象機(jī)輸入的駕駛員的面部圖象二值化；提取二值面部圖象中成對存在的候選區(qū)域；從候選對中確定一個候選對為鼻孔；將與鼻孔形成等腰(isosceles)三角形的剩余的候選對設(shè)定為眼睛候選對；確立形成較小等腰三角形的候選對為駕駛員的眼睛。
所包括和作為說明書一部分的附圖表示了本發(fā)明的一個實(shí)施例，并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理。


圖1是一框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例的眼睛檢測裝置的結(jié)構(gòu)；圖2是一流程圖，表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的瞌睡駕駛警告系統(tǒng)的眼睛檢測方法；圖3是一過程簡圖，表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例從用CCD攝象機(jī)拍攝的灰度圖象進(jìn)行眼睛檢測的過程。
參照附圖，將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是一框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的眼睛檢測裝置的一種結(jié)構(gòu)。如圖1所示，眼睛檢測裝置包括用于拍攝駕駛員面部圖象的CCD攝象機(jī)10和圖象處理單元20。
CCD攝象機(jī)10監(jiān)視駕駛員的面部，并將連續(xù)捕獲的圖象信號發(fā)送到圖象處理單元20。圖象處理單元20分析圖象信號，提取駕駛員的眼睛圖象，并根據(jù)分析結(jié)果確定駕駛員是否瞌睡。
圖2和圖3分別是表示本發(fā)明的眼睛檢測方法流程圖和表示進(jìn)行眼睛檢測的過程的過程簡圖。
參照附圖2和3，將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的眼睛檢測方法。
用CCD攝象機(jī)10拍攝的駕駛員面部圖象在步驟S中如圖3的每幅簡圖以灰度方式輸入到圖象處理裝置20中，并且灰度圖象通過閾值濾波被二值化，其中具有與眼睛相似的黑度的象素被指定為“1”，其他象素被指定為“0”。然后，在步驟S2中圖象處理裝置20從二值面部圖象中提取黑度區(qū)域，從而提取出特征區(qū)域，如眼睛、眉毛、鼻孔、以及嘴唇之間的線，如圖3的簡圖b所示。結(jié)果，圖象處理單元20從圖3的簡圖b的二值圖象選擇黑色區(qū)域，并設(shè)定成對存在的區(qū)域為候選對，從而得到如圖3的簡圖c中所示的三個候選對。然后，在步驟S3中圖象處理單元20確定其中兩個黑色區(qū)域的相互位置最近的一個候選對為鼻孔。一旦確定了鼻孔，圖象處理單元20產(chǎn)生兩個虛等腰三角形，它們是通過連接鼻孔之間的中點(diǎn)和每個候選對的兩個黑色區(qū)域的每個中心點(diǎn)而形成的，然后在步驟S4將形成兩個等腰三角形的兩個候選對確立為眼睛候選對，如圖3的簡圖d所示。最后，在步驟S5圖象處理單元20選擇較小的等腰三角形，并確定與較小等腰三角形相關(guān)的候選對為駕駛員的眼睛，如圖3的簡圖e所示。
在本發(fā)明的這一優(yōu)選實(shí)施例中，如以上所解釋的，能夠精確地從駕駛員的面部圖象中提取其眼睛，從而提高了眼睛檢測的可靠性，得到關(guān)于駕駛員是否瞌睡的更精確的估計。
考慮在此公開的本發(fā)明的說明書和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將是很明顯的。說明書只是作為示例說明，本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由以下權(quán)利要求指出。
權(quán)利要求
1.一種瞌睡駕駛警告系統(tǒng)的眼睛檢測方法，包括以下步驟二值化從一CCD攝象機(jī)輸入的駕駛員面部圖象；從二值面部圖象中提取成對存在的候選區(qū)域；從候選對中確定一個候選對為鼻孔；確立與鼻孔形成等腰三角形的剩余候選對為眼睛候選對；以及確定形成較小等腰三角形的候選對為駕駛員的眼睛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的眼睛檢測方法，其中通過閾值濾波實(shí)現(xiàn)駕駛員面部圖象的二值化，其中具有與眼睛相似黑度的象素被指定為“1”，并且其他象素被指定為“0”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的眼睛檢測方法，其中從候選對中確定其中其兩個黑色區(qū)域相互位置最近的一個候選對為鼻孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的眼睛檢測方法，其中形成較小等腰三角形的一對被確定為駕駛員的眼睛。
全文摘要
一種瞌睡駕駛警告系統(tǒng)的眼睛檢測方法,包括以下步驟:二值化從一CCD攝象機(jī)輸入的駕駛員面部圖象;從二值面部圖象中提取成對存在的候選區(qū)域;從候選對中確定一個候選對為鼻孔;設(shè)定與鼻孔形成等腰三角形的剩余候選對為眼睛候選對;以及確定形成較小等腰三角形的候選對為駕駛員的眼睛。
文檔編號A61M21/00GK1277416SQ9910833
公開日2000年12月20日 申請日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月9日
發(fā)明者呂正學(xué) 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社