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基于FPGA的驾驶员疲劳检测系统研究
| 论文题名： | 基于FPGA的驾驶员疲劳检测系统研究 |
| 关键词： | 现场可编程门阵列;汽车驾驶舱;驾驶员;疲劳检测;图像处理 |
| 摘要： | 随着全球经济的高速发展，人民生活水平有了极大的提高，汽车已成为大多数人都有能力购买的普通商品，导致汽车的保有量成逐年上升的趋势。这大大加重了各国的交通运输压力，导致交通事故的发生率不断增加。交通事故产生的原因主要有：无证驾驶、超速驾驶、超重驾驶、酒后驾驶、疲劳驾驶等等，其中由于疲劳驾驶导致的交通事故占有很大比例，并且事故的严重性也远远高于其他几类，危害性极大。 本课题正是基于这样的考虑，尝试开发一种能够安装在汽车驾驶舱内的驾驶员疲劳检测装置，实时跟踪驾驶员的眼睛闭合情况，从而判断出疲劳状态，并在检测到驾驶员有疲劳状态时及时向驾驶员发出警告信息，该装置不对驾驶员驾驶行为产生任何生理和心理干扰，从而有效避免疲劳驾驶导致的交通事故的发生。 在综合考察和研究分析了国内外研究现状的基础上，本文设计了一套驾驶疲劳检测系统方案，包括光源设计，成像系统设计，视频信号模数转化、采集、显示，PERCLOS驾驶疲劳检测方法的实现等。课题中选用850nm和940nm混合的辅助红外光源提高人眼瞳孔反射亮度，通过引入窄带通光学滤波片使两个CCD传感器分别选择接收850nm波长和940nm波长的反射光，人眼瞳孔可以反射90％的850nm的红外光，却只能反射40％的940nm的红外光，利用此现象得到两幅眼睛以外区域亮度接近的红外图像，再对两幅图像进行位置校对，差分得到瞳孔明亮，背景黑暗的驾驶员脸部图像，有效降低了后续处理的复杂度；为了满足系统实时性的要求，采用了具有高并行处理能力的FPGA芯片，在单一的FPGA芯片内设计视频信号的控制与处理，实现驾驶员眼睛闭合情况的实时监测。本设计为驾驶员疲劳检测提供了一个可行性方案。 |
| 作者： | 周波 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 郭永彩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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