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原文传递基于眼睛反射点定位和空间网格法的驾驶疲劳检测研究及DSP实现

论文题名：	基于眼睛反射点定位和空间网格法的驾驶疲劳检测研究及DSP实现
关键词：	驾驶员;疲劳检测;信息处理;空间网格法
摘要：	随着高速公路的飞速扩展和汽车持有量的迅速增加，公路交通事故数量明显上升，而驾驶员疲劳驾驶是引发这些交通事故的重要因素之一。据我国交通部报道，由于驾驶疲劳造成的交通事故无论是绝对数字还是所占比例都是最高的。由于交通事故并不是在一产生驾驶疲劳时就发生，所以实时的疲劳检测系统是必不可少的。因此，如何及时且有效的检测出司机的驾驶疲劳从而减少事故的发生，就成为一个非常有意义的问题。目前国际上有不少研究疲劳驾驶检测的机构和正在开发的瞌睡检测系统，常用的疲劳驾驶检测技术有：1、通过头部位置传感器检测疲劳，由于头部运动的特征和疲劳相关性不强，因此准确率不高；2、瞳孔检测法，通过检测瞳孔直径的变化趋势估计疲劳的程度，该测量方法是一种非实时的、需佩带特殊装置的测量方法，只能用来估计疲劳的趋势；3、EEG测量法，该方法由于需要佩戴电极给被测者带来很大的精神、生理负荷，因此缺乏实用性；4、观测眼睑闭合以检测疲劳，眼睑闭合已经被证明为检测疲劳驾驶的最有效的和最有意义的特征之一。本文分析对比了当前国内外较为流行的各种检测方法并研究了其技术关键和难点后，提出了基于计算机视觉的、无接触、无生理负荷的驾驶员疲劳检测方法，建立了基于DSP的实时驾驶员疲劳检测系统，实时采集、处理并显示图像，提取驾驶员的眼睛状态特征，以眼睛状态特征为依据，判断驾驶员是否有疲劳发生。本论文的主要研究内容： 1、深入探讨了各种检测方法的意义、现状及原理，从分析这些检测方法中我们认为对驾驶员人体特征信号检测比较客观、准确、易行，提出了一种非接触性、全天候、实时的疲劳检测系统。 2、对疲劳检测系统设计硬件部分进行了选择，采用TI公司的TMS320DM642作为DSP处理芯片、TVP5150和SAA7121作为视频口解码和编码芯片、TLl6C752B作为异步串口收发器以及一系列外围器件搭建了整个硬件系统。 3、对系统初始化、DSP/BIOS的启动以及视频口、串口等底层驱动进行了设计，使得所用的各部分硬件寄存器、整个系统初始化到一个适当的环境，为加载程序、实现算法等后续工作做好准备。 4、对具体算法进行了详细分析，分别采用肤色的空间聚类特性和背景更新的方法来定位人脸，提出了在红外光照射下利用跟踪反射点的方法快速定位跟踪人眼，利用卡尔曼滤波估计反射点的位置和闭眼状态，并结合不动点处理方法来解决闭眼的问题，采用了阈值分割的方法分离出瞳孔的图像，使用了累计直方图法二值化眼睛区域，提出了空间网格法把空间分割成网状，然后调用云台预置位的方法控制云台的运动，最后采用疲劳的各种生理特性与疲劳相关性来判定疲劳程度，证明了方法的有效性。
作者：	张恒
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：	2007
正文语种：	中文