專利名稱：異常駕駛行為監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種異常駕駛行為監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)，屬交通安全防護(hù)報(bào)警設(shè)備。該系統(tǒng)具有對(duì)疲勞駕駛、酒后駕駛、不專注駕駛以及異常行為發(fā)出聲光警示、錄像和遠(yuǎn)程通信功能。
背景技術(shù)：
交通安全已成為制約社會(huì)和諧發(fā)展的焦點(diǎn)問題，全世界每年因交通事故而導(dǎo)致的死亡人數(shù)超過60萬，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約125億美元，而這些事故中70%的災(zāi)難性事故與駕駛員疲勞駕駛、酒后駕駛和不專注駕駛有關(guān)。統(tǒng)計(jì)顯示，在交通事故發(fā)生時(shí)，如果駕駛員的反應(yīng)能快半秒，60%的交通事故就可以避免。駕駛員疲勞駕駛、酒后駕駛和不專注駕駛是交通安全的重要隱患。此外，針對(duì)駕駛員進(jìn)行的搶劫、打斗、行兇等危及駕駛員安全和行車安全的事件也頻繁發(fā)生，是交通安全的另一隱患。目前，國內(nèi)外有一些汽車廠商和研究機(jī)構(gòu)投入大量人力、物力開展安全駕駛方面的研究工作。典型的有，VOLVO汽車公司推出的“駕駛員警示系統(tǒng)”，依據(jù)行車狀況間接檢測(cè)駕駛員狀態(tài)；VDO汽車公司開發(fā)了一種監(jiān)測(cè)駕駛員注意力下降的系統(tǒng)；專利200610007961.0開發(fā)了一種非接觸疲勞檢測(cè)技術(shù)，通過由單片機(jī)控制的反射式紅外線傳感器來檢測(cè)駕駛員的頭部位置，判斷駕駛員是否在疲勞狀態(tài)；專利200480031216. 9提供一種可使疲勞度定量化并進(jìn)行顯示的疲勞度測(cè)定裝置，檢測(cè)和分析生物體信號(hào)的數(shù)據(jù)波形，定量分析駕駛員疲勞程度。盡管上述已公開的駕駛員疲勞檢測(cè)技術(shù)方案為減少交通事故發(fā)揮了一定的作用， 但是現(xiàn)有技術(shù)有的系統(tǒng)功能過于單一導(dǎo)致實(shí)用性能差，有的采用接觸式檢測(cè)方法而干擾駕駛員的正常行為，有的系統(tǒng)復(fù)雜或體積龐大而不便于實(shí)現(xiàn)車載。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種異常駕駛行為監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)，具有對(duì)疲勞駕駛、酒后駕駛、不專注駕駛以及異常行為發(fā)出聲光警示、錄像和遠(yuǎn)程通信功能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括Davinci DM6446處理板、 紅外攝像機(jī)、LED指示燈、語音報(bào)警模塊、GPRS模塊和酒精檢測(cè)模塊，其特征在于攝像機(jī)采用紅外攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭周圍安裝紅外LED燈，攝像機(jī)鏡頭前安裝紅外濾鏡；Davinci DM6446通過1 總線方式控制音視頻信號(hào)的采集；通過RS232接口與酒精檢測(cè)模塊通信； 通過GPIO接口驅(qū)動(dòng)語音報(bào)警模塊和LED指示燈；通過RS232接口與GPRS模塊通信；通過 SDIO接口控制SD卡數(shù)據(jù)的讀寫；通過DSP核完成快速算法處理。構(gòu)造一種異常駕駛行為監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)基于Davinci DM6446實(shí)現(xiàn)， Davinci系統(tǒng)由DSP處理器和ARM處理器雙核組成，其中，DSP處理器負(fù)責(zé)算法處理工作， ARM處理器負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)運(yùn)行工作。在DSP端，圖像處理算法、視頻編碼算法和音頻編碼算法被封裝成庫，然后集成在可執(zhí)行程序codec server之中；在ARM端，首先加載codec server，然后依據(jù)TI的codec engine機(jī)制調(diào)用DSP端的各個(gè)算法模塊，實(shí)現(xiàn)疲勞狀態(tài)檢測(cè)、不專注狀態(tài)檢測(cè)、異常行為檢測(cè)和音視頻編碼功能。同時(shí)，ARM處理器負(fù)責(zé)操作系統(tǒng)的各個(gè)外圍設(shè)備，包括GPRS設(shè)備、SD卡存儲(chǔ)設(shè)備、視頻采集設(shè)備、音頻采集設(shè)備、酒精檢測(cè)設(shè)備、語音報(bào)警設(shè)備和LED指示燈，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，具體包括(1)操作音視頻采集設(shè)備，采集音視頻數(shù)據(jù)，并將音頻頻數(shù)據(jù)傳遞給DSP端的圖像處理模塊和音視頻編碼模塊，實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的編碼和疲勞狀態(tài)、不專注狀態(tài)、異常行為的檢測(cè)；(2)操作酒精檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)駕駛員是否處于酒后駕駛狀態(tài)；(3)操作語音報(bào)警設(shè)備和LED指示燈，在檢測(cè)到疲勞駕駛、酒后駕駛、不專注駕駛以及異常行為時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警；(4)操作SD卡存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)音視頻編碼數(shù)據(jù)(即錄像數(shù)據(jù))；(5)操作GPRS設(shè)備，將報(bào)警信號(hào)傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。通過實(shí)現(xiàn)以上功能，使系統(tǒng)具備對(duì)疲勞駕駛、酒后駕駛、不專注駕駛以及異常行為發(fā)出聲光警示、錄像和遠(yuǎn)程通信功能。本實(shí)用新型的有益效果是，該系統(tǒng)可以采用非接觸式采樣方式，智能化檢測(cè)駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態(tài)、酒后駕駛狀態(tài)或不專注駕駛狀態(tài)，并能檢測(cè)駕駛室是否存在搶劫、打斗、行兇等異常行為，對(duì)交通安全意義重大，且使用方便，適用范圍廣。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的圖像處理算法流程圖。圖3是本實(shí)用新型的警情處理流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中，處理板采用Davinci DM6446，GPRS模塊采用PTB200，酒精檢測(cè)模塊采用CTS-0806，語音報(bào)警模塊采用LX50，攝像機(jī)裝置配備紅外LED 燈和紅外濾光片，目的是消除外界光照對(duì)圖像處理算法的影響，使得系統(tǒng)可以在任何光照環(huán)境下正常工作，包括在夜間無環(huán)境光照的情況下也能正常工作。Davinci DM6446處理板采用1 總線方式控制音視頻信號(hào)的采集；在DSP核上采用專有的圖像處理算法和警情處理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)疲勞狀態(tài)、不專注狀態(tài)和異常行為的低虛警率、低漏警率檢測(cè)；通過RS232 接口與酒精檢測(cè)模塊通信，獲取駕駛員酒后駕駛警情信號(hào)；通過GPIO接口驅(qū)動(dòng)語音報(bào)警模塊和LED指示燈，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能；通過RS232接口與GPRS模塊通信，將報(bào)警信息通過無線方式傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；通過SDIO接口控制SD卡數(shù)據(jù)的讀寫，實(shí)現(xiàn)錄像功能。圖2是本實(shí)用新型的圖像處理算法流程圖，首先復(fù)位警情計(jì)數(shù)器，然后開始圖像處理過程。對(duì)于輸入的駕駛員頭部圖像，首先進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括光照歸一化和圖像濾波增強(qiáng)處理；然后采用Adaboost算法檢測(cè)人臉，如果檢測(cè)不到人臉，則認(rèn)為由于他人的異常行為作用導(dǎo)致駕駛員偏離了正常的駕駛位置或駕駛姿態(tài)，此時(shí)異常行為警情計(jì)數(shù)加一；如果檢測(cè)到人臉，判斷人臉是否存在遮擋現(xiàn)象或異常姿態(tài)，如果存在這些現(xiàn)象，則認(rèn)為駕駛員存在接打電話或左顧右盼等不專注駕駛行為，此時(shí)不專注狀態(tài)警情計(jì)數(shù)加一；如果人臉正常，檢測(cè)嘴巴的張開程度和形狀，辨別嘴巴是否處于打哈欠狀態(tài)，打哈欠時(shí)疲勞狀態(tài)警情計(jì)數(shù)加一；否則，檢測(cè)雙眼的閉合程度和眼瞼曲線形狀，辨別雙眼是否處于瞌睡狀態(tài)，瞌睡狀態(tài)下疲勞狀態(tài)警情計(jì)數(shù)加一；否則，繼續(xù)下一幀圖像的檢測(cè)。 圖3是警情信號(hào)處理流程圖，對(duì)于異常行為、不專注狀態(tài)和疲勞狀態(tài)三種類型的警情信息，采用時(shí)域?yàn)V波的方式降低虛警率，方法如下首先，讀取當(dāng)前某類型警情計(jì)數(shù)器中數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行時(shí)域?yàn)V波，如果在連續(xù)的一定時(shí)間間隔內(nèi)，警情計(jì)數(shù)大于此類警情設(shè)置的閾值門限，則將此類報(bào)警信號(hào)輸出給報(bào)警裝置，并復(fù)位該類型警情計(jì)數(shù)器；否則，則繼續(xù)讀取下一幀的警情計(jì)數(shù)。
權(quán)利要求1.異常駕駛行為監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)，包括Davinci DM6446處理板、紅外攝像機(jī)、LED 指示燈、語音報(bào)警模塊、GPRS模塊和酒精檢測(cè)模塊，其特征在于攝像機(jī)采用紅外攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭周圍安裝紅外LED燈，攝像機(jī)鏡頭前安裝紅外濾鏡；Davinci DM6446通過1 總線方式控制音視頻信號(hào)的采集；通過RS232接口與酒精檢測(cè)模塊通信；通過GPIO接口驅(qū)動(dòng)語音報(bào)警模塊和LED指示燈；通過RS232接口與GPRS模塊通信；通過SDIO接口控制SD卡數(shù)據(jù)的讀寫；通過DSP核完成快速算法處理。
專利摘要一種異常駕駛行為監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)，包括Davinci DM6446處理板、紅外攝像機(jī)、LED指示燈、語音報(bào)警模塊、GPRS模塊和酒精檢測(cè)模塊，其特征在于攝像機(jī)采用紅外攝像機(jī)，攝像機(jī)鏡頭周圍安裝紅外LED燈，攝像機(jī)鏡頭前安裝紅外濾鏡；Davinci DM6446通過I2C總線方式控制音視頻信號(hào)的采集；通過RS232接口與酒精檢測(cè)模塊通信；通過GPIO接口驅(qū)動(dòng)語音報(bào)警模塊和LED指示燈；通過RS232接口與GPRS模塊通信；通過SDIO接口控制SD卡數(shù)據(jù)的讀寫；通過DSP核完成快速算法處理。該系統(tǒng)具有對(duì)疲勞駕駛、酒后駕駛、不專注駕駛以及異常行為發(fā)出聲光警示、錄像和遠(yuǎn)程通信功能，對(duì)交通安全意義重大，且使用方便，適用范圍廣。
文檔編號(hào)G06K9/00GK202120407SQ20112013775
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者劉通, 唐朝京, 李沛秦, 謝劍斌, 閆瑋 申請(qǐng)人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 湖南德順電子科技有限公司