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基于多特征融合的驾驶员疲劳检测算法研究
| 论文题名： | 基于多特征融合的驾驶员疲劳检测算法研究 |
| 关键词： | 交通事故;疲劳驾驶;检测系统 |
| 摘要： | 随着汽车产业和交通运输业的发展，公路交通安全成为一个不可忽视的问题，交通事故给国家和社会造成了巨大的财产损失和人员伤亡。而有统计表明疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一，所以研究一种有效的方法来检测驾驶员的疲劳状态是非常有必要和有意义的。 当前国际上有不少研究检测疲劳驾驶的机构，正在开发的检测系统也有不少，一些简单的检测装置甚至已经出现在市场上，但是大多测量的准确度不高，应用场合受到很多限制，距离真正实际需要还差很多，更为精确的检测方法大都还处于研究阶段。 本文深入研究了前人提出的各种疲劳检测方法的原理，在对比了国内外较为流行的各种检测方法并研究了其关键技术和难点之后，提出了一种自然光照下基于机器视觉的、能够无接触、快速有效的驾驶员疲劳检测方法。该方法利用摄像头实时拍摄驾驶员的面部，提取最能反映疲劳状态的眼睛特征和嘴部特征，通过使用模糊逻辑的方法对多个生理特征进行融合判决，可以快速、准确地判断疲劳的发生。 本文的主要研究内容如下： 1)详细分析当前检测方法中的关键和难点，采用了一种基于动态矩阵的背景更新算法来实现头部的定位和跟踪。 2)研究了肤色在各颜色空间中的分布特点及各颜色空间与光照的关系，联合使用肤色分割和基于Adaboost的快速人脸定位算法实现人脸的快速准确定位。 3)研究了一种分级的眼睛定位算法，先使用累积直方图法来对脸部图像进行二值化，对二值化后的图像进行灰度积分投影实现眼睛的粗定位，然后使用一种基于圆环形模版的模版匹配方法来实现眼睛的精确定位，最后分别计算了眨眼持续时间和眨眼频率两个参数。 4)研究了一种基于灰度图像的嘴部定位算法，首先根据先验知识和人体面部器官分布规律得到嘴巴的大体位置，然后对图像进行边缘增强后，使用OTSU法确定阈值，对所得图像进行二值化，得到嘴巴张开的程度，判断是否打哈欠。 5)分析了目前较流行的信息融合方法，使用基于模糊逻辑的信息融合方法来实现多个生理特征参数的融合，然后判决驾驶员的疲劳状况，以提高检测方法的可靠性。 |
| 作者： | 朱振华 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 吴晓娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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