驾驶员疲劳度实时监测系统的研究

论文摘要

随着社会经济的发展,机动车辆的与日俱增,随之而来的车辆交通安全问题也越来越受到世人关注。从某种意义上来说,驾驶机动车比驾驶火车、轮船和飞机的危险性更大。最近的研究表明:造成汽车碰撞交通事故的原因有30%左右是驾驶员疲劳驾驶。因此,许多国家都积极开展有关疲劳驾驶的研究工作。在参考了国内外现有文献资料的基础上,通过研究驾驶员的眼睛状态来评价驾驶员是否处于疲劳驾驶。首先采用基于肤色模型的人脸检测技术,将肤色与非肤色区域分离,然后运用基于边界的“四连通边界”算法来快速准确地得到包含人脸区域的外接矩形;为了提高人眼检测速度,论文提出了一种新颖的人眼检测方法,将灰度投影曲线与灰度直方图估计初始阈值相结合进行人眼检测,试验结果表明此法快速、准确;将Kalman滤波和Mean Shift算法相结合对人眼跟踪,在实际的光照下此法跟踪效果较好,对于眼睛部分遮挡或者闭合的情况也能够准确的跟踪;使用模板匹配的方法,并以相似度作为标准来评价眼睛状态;依据眼睛闭合持续时间的百分率PERCLOS值和眼睛闭合持续时间的大小判断驾驶员的疲劳程度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 疲劳驾驶检测技术概述
• 1.2 驾驶员疲劳驾驶问题的研究现状
• 1.3 基于视频分析方法的特点
• 1.4 本文主要工作和内容安排
• 第2章 系统框架
• 2.1 引言
• 2.2 硬件安装及视频采集
• 2.3 软件平台
• 2.4 系统框架
• 第3章 基于肤色模型的人脸检测
• 3.1 引言
• 3.2 人脸检测的算法概述
• 3.3 基于肤色模型的人脸检测算法
• 3.3.1 颜色模型
• 3.3.2 颜色模型的选取
• 3.3.3 肤色模型
• 3.3.4 人脸区域检测
• 3.4 实验测试
• 3.5 小结
• 第4章 人眼定位与跟踪
• 4.1 引言
• 4.2 人眼定位算法
• 4.2.1 霍夫变换法
• 4.2.2 变形模板法
• 4.2.3 边缘特征分析法
• 4.2.4 对称变换法
• 4.3 本文采用人眼定位方法
• 4.4 人眼的跟踪
• 4.4.1 运动跟踪的基本理论
• 4.4.2 Kalman 滤波和Mean Shift 相结合的跟踪算法
• 4.5 实验测试
• 4.6 小结
• 第5章 驾驶员疲劳状态检测
• 5.1 引言
• 5.2 人眼状态检测的方法
• 5.2.1 灰度模板匹配方法
• 5.2.2 Fisher 方法
• 5.2.3 投影的方法
• 5.2.4 用Hough 变换找眼珠的方法
• 5.2.5 用Hough 变换找眼睛上眼睑的方法
• 5.3 驾驶员疲劳驾驶判断
• 5.4 小结
• 结论
• 总结
• 对进一步研究工作的展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 详细摘要