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基于DSP的驾驶员疲劳检测系统的研究与开发
| 论文题名： | 基于DSP的驾驶员疲劳检测系统的研究与开发 |
| 关键词： | 驾驶员;疲劳驾驶;实时检测;声光信号;数字信号处理 |
| 摘要： | 现阶段，随着人均汽车持有量的不断上升，交通事故也愈发频繁。在全国乃至全球范围内，疲劳驾驶都是交通事故发生的主要原因之一。如果能够实时检测出驾驶员的疲劳状态，在驾驶状态出现异常时及时用声光等信号来提醒驾驶员，就可以有效地提高行车安全。 本文旨在设计一套完整的驾驶员疲劳检测系统，包括整个系统的硬件平台以及基于该硬件平台的软件算法。 本文首先介绍了驾驶员疲劳检测系统的研究背景及意义，并通过大量的文献阅读，总结了国内外相关技术的研究现状，并详细地介绍了几种国内外成熟的产品；然后阐述了疲劳驾驶检测的相关技术原理，着重研究了基于面部表情特征的疲劳驾驶检测技术，包括人脸检测、眼睛检测和嘴巴检测的技术，并给出了疲劳状态的判断标准；接着设计了系统的硬件平台，使用模块化设计思想，包括电源系统、DSP数据处理模块、外部存储器扩展模块、视频输入模块、视频输出模块和报警模块，针对每个模块设计了接口驱动程序，并且设计了系统的cmd文件以及二级BootLoader程序；再接下来设计了系统的软件程序，讲解了基于Haar特征的AdaBoost算法，并在此算法基础上训练了人脸、眼睛和嘴巴的级联分类器，利用训练好的级联分类器分别对该三个面部特征进行检测定位，分别根据P80和R3标准来计算眼睛的闭合度和嘴巴的张开度，根据PERCLOS和PERYAWN值来判断判断驾驶员的疲劳状态；最后分别对硬件和软件模块进行调试，并进行了软硬件的综合联调，验证了硬件电路的可靠性以及软件算法的快速有效性。 根据驾驶员疲劳检测系统的软硬件调试表明，该系统的硬件平台各模块功能正常，处理能力强，运行速度快；软件算法速度快、准确率高，平均每秒能处理16帧图片，且疲劳状态识别率达到了90％以上，验证了该软件算法快速有效。 |
| 作者： | 颜伟 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 王海涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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