汽车司机驾驶疲劳报警器的研究及设计

论文题目: 汽车司机驾驶疲劳报警器的研究及设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械电子工程

作者: 杨彬

导师: 黄耀志

关键词: 疲劳报警器,差分法,圆周频率滤波,广义对称变换

文献来源: 福州大学

发表年度: 2005

论文摘要: 汽车司机疲劳驾驶是引发交通事故的一个重要原因,许多国家正积极进行疲劳报警器的研究。本文设计了一套红外采集系统,根据疲劳的生理特征研究结果,采用计算机视觉和图像处理的方式检测眼睛的变化信息,在不影响司机驾驶的情况下判断司机的疲劳程度。本文在分析各种生理特征与疲劳的相关性后,选用PERCLOS与眼睛眨动次数相结合的方法作为判定疲劳程度的依据。并计算了疲劳检测的数学模型。外界光线对采集图像的质量影响很大。本文采用红外发光管做光源实现系统的全天候工作,用950nm的滤镜过滤外界自然光中的可见光和950nm窄带波段以外的红外线,提高了脸部图像的清晰度。在对比其他的图像处理方式后,本文采用1394卡加MALTAB图像处理的方法采集和处理图像帧。实时地捕捉瞳孔的面积就可以知道瞳孔的大小、眼睛的闭合程度和眨动的次数。因此本文在图像分析部分的任务是从背景中提取脸部区域,然后定位眼睛,分析瞳孔的面积。本文将图像分析系统分为脸部提取和眼睛定位两部分。在脸部的提取中,本文采用差分法和光流场分析相结合的方法检测图像的运动信息,然后结合自动方差门限法及其他方法提取运动量较大的图像区域作为脸部区域。这种动态分析方法结合了差分法的高效率和光流分析的准确性的特点,实现了高效,准确的检测。在眼睛的定位和瞳孔面积的计算部分,本文主要采用了圆周频率滤波的方法定位眉心,然后根据眉心的位置在估计的眼睛区域内用改进的广义对称变换定位瞳孔的中心,最后计算瞳孔的面积。为了提高效率,在定位出前一帧的眼睛位置后,我们只在估计的范围内搜索下一帧眼睛的可能位置。多个实验分析结果表明,本系统能够实时准确地检测眼睛的眨动次数和闭合程度,从而有效地检测疲劳程度。

论文目录:

第一章 绪 论

1.1 疲劳含义

1.2 驾驶疲劳的原因分析

1.3 疲劳驾驶与交通事故

1.4 预防驾驶疲劳的措施

1.5 疲劳报警器的研究现状

1.6 本论文的研究内容

第二章 驾驶疲劳的生理特征研究

2.1 疲劳时的生理特征变化简介

2.2 疲劳时的生理特征在个体间的差异性

2.3 各种疲劳检测手段的比较和选择

2.3.1 常见的几种疲劳检测方法分析

2.3.2 疲劳检测手段的初步选定

2.4 疲劳的生理特征变化的具体研究

2.4.1 客观疲劳程度的测定方法

2.4.2 PERCLOS方法简介

2.4.3 实验方法

2.4.4 实验结果

2.5 驾驶疲劳反应的数学模型

第三章 疲劳检测系统的原理概述

3.1 图像采集系统的设计方案

3.1.1 摄像系统的选用分析

3.1.2 MATLAB7.0图像采集方式

3.1.3 图像采集控制系统的选用分析

3.2 图像分析系统的设计原理

第四章 图像预处理方法

4.1 图像中的嗓声

4.2 图像平滑技术

4.2.1 平均法

4.2.2 在限制数据有效性下的平均

4.2.2.1 根据反梯度平均

4.2.2.2 中值滤波

4.2.2.3 使用旋转掩模的平均

4.2.3 非线性均值滤波

4.3 图像的增强

4.3.1 空域处理法

4.3.2 直方图的概念

4.3.3 直方图的均衡化

4.4 图像的二值化

4.5 区域标识的原理和应用

第五章 脸部区域的检测

5.1 图像的动态分析算法

5.1.1 差分运动分析方法

5.1.2 光流场分析

5.2 图像的二值化处理

5.3 司机人脸的检测和分割

5.3.1 光流场和差分法相结合的方法

5.3.2 人脸检测和分割的原理和算法

5.3.3 人脸提取的实验结果及分析

第六章 眼睛的定位和面积的计算

6.1 眼睛定位方法的研究现状

6.2 广义对称变换

6.3 圆周频率滤波

6.4 眼睛的定位过程

6.4.1 眉心的定位

6.4.2 眼睛的定位

6.4.3 眼睛定位和瞳孔面积计算的实验及分析

6.5 眼睛位置的动态跟踪

总结和展望

致 谢

参考文献

个人简介

发布时间: 2005-03-30

参考文献

• [1].基于心电肌电信号的汽车驾驶疲劳研究[D]. 叶成文.合肥工业大学2018
• [2].基于深度学习的驾驶疲劳检测应用的设计与实现[D]. 王晓婷.大连海事大学2017
• [3].多源信息融合在驾驶疲劳检测中的应用[D]. 胡峰.安徽理工大学2014
• [4].基于改进HMM的驾驶疲劳状态辨识方法研究[D]. 赵秀栋.大连理工大学2017
• [5].基于ARM平台的驾驶疲劳检测系统的研究[D]. 耿树泽.天津工业大学2016
• [6].汽车驾驶疲劳的近红外光谱法监测与分析[D]. 代世勋.山东大学2009
• [7].基于生理信息采集的驾驶疲劳研究[D]. 陈倩.重庆大学2016
• [8].汽车驾驶员脑氧参数的振动响应特性分析[D]. 张亮亮.山东大学2011
• [9].汽车驾驶模拟器动态模拟系统的研究[D]. 张竹林.山东大学2005
• [10].基于人体生理信号的驾驶疲劳研究方法及其应用[D]. 张祖怀.哈尔滨工业大学2006

相关论文

• [1].汽车电子防盗报警器电路的可靠性设计分析[D]. 徐荣峰.广西大学2007
• [2].驾驶疲劳测评方法研究及其DSP实现[D]. 王洪涛.武汉理工大学2007
• [3].监控司机疲劳驾驶的实时图像处理系统研究[D]. 石春林.武汉理工大学2007
• [4].疲劳驾驶预警系统的研究[D]. 龚雯.华东师范大学2006
• [5].基于计算机视觉的驾驶员疲劳/瞌睡检测方法的研究[D]. 王磊.山东大学2005
• [6].基于综合集成的驾驶疲劳识别[D]. 李衡峰.中南大学2005
• [7].司机疲劳实时检测系统[D]. 尹大泉.武汉理工大学2006
• [8].基于驾驶员生理特征分析的驾驶疲劳状态识别方法研究[D]. 毛喆.武汉理工大学2006
• [9].基于DSP的驾驶疲劳实时检测系统研究[D]. 韩相军.首都师范大学2006
• [10].关于司机疲劳监测的人眼检测与跟踪研究[D]. 陈艳琴.中南大学2004

标签：疲劳报警器论文;  差分法论文;  圆周频率滤波论文;  广义对称变换论文;