發(fā)布時間：2017-12-15 09:26

  本文關鍵詞：汽車駕駛員疲勞預警系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 疲勞檢測 紅外成像 連通域 SoC

【摘要】：汽車保有量和駕駛員人數(shù)的迅速增加導致交通安全問題日益嚴重,而疲勞駕駛又是誘發(fā)交通事故的主要原因,所以準確檢測到駕駛疲勞并及時給出預警對于減少交通事故的發(fā)生具有重要意義。基于視覺特征的疲勞檢測技術由于具有不影響駕駛操作、實時監(jiān)控能力強等優(yōu)點逐漸成為駕駛疲勞檢測的趨勢,但其檢測結(jié)果受復雜光照變化和駕駛員個體差異等因素影響變化大,疲勞特征提取準確度和檢測精度不高。論文首先研究了現(xiàn)有的駕駛疲勞檢測技術,并在此基礎上利用駕駛員眼部特征、嘴部特征、頭部特征和車體行駛時側(cè)位移特征,依據(jù)基于視覺的非接觸式檢測原理,設計了一款汽車駕駛員疲勞預警系統(tǒng)。當系統(tǒng)檢測到駕駛疲勞時,通過語音和視覺方式給出預警。系統(tǒng)以Zedboard FPGA開發(fā)板作為硬件實現(xiàn)平臺,通過設計圖像采集模塊,實現(xiàn)了對駕駛員面部圖像和路面圖像的獲取;通過在FPGA中設計圖像輸出和語音輸出模塊,實現(xiàn)了駕駛疲勞時的預警語音輸出和預警界面輸出;利用SoC技術將Zynq7000內(nèi)部ARM硬核處理器、圖像采集模塊、圖像輸出模塊和語音輸出模塊進行集成完成系統(tǒng)的整體硬件設計;通過在Zedboard上移植Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)的多任務需求,移植Qt圖形庫方便疲勞預警界面的開發(fā),移植OpenCV圖像處理庫實現(xiàn)部分圖像算法處理;通過在Linux環(huán)境下開發(fā)上層應用程序?qū)崿F(xiàn)特征提取、駕駛員精神狀態(tài)綜合判斷和疲勞預警,完成了系統(tǒng)的整體功能。論文所做的貢獻包括:(1)針對眼部特征提取中眼部輪廓容易受到眼鏡框架干擾的問題,根據(jù)眼部區(qū)域圖像的連通域特性設計了眼鏡框架濾除算法,并獲得了較好的眼部輪廓效果。(2)設計面部圖像采集模塊時利用了紅外成像技術,大大降低了復雜光照變化對駕駛員面部特征提取的影響。(3)利用多個疲勞特征綜合判斷駕駛員精神狀態(tài),避免了單個特征檢測疲勞誤判率高的問題。(4)利用SoC技術對汽車駕駛員疲勞預警系統(tǒng)進行產(chǎn)品原型開發(fā),有利于系統(tǒng)快速產(chǎn)品化和后續(xù)開發(fā)升級。在實際駕駛室環(huán)境下對系統(tǒng)進行測試,結(jié)果表明系統(tǒng)實現(xiàn)了疲勞預警功能,能及時發(fā)現(xiàn)駕駛員的不規(guī)范駕駛行為并給出預警提示。同時,各特征提取的準確率達到80%以上,在現(xiàn)有測試條件下對模擬疲勞檢測的準確率達到80%以上,基本上能夠適應于復雜光照條件下的疲勞檢測。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6;TP277

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3 韓翠環(huán),張清濱;汽車駕駛員與環(huán)保[J];交通標準化;2003年08期

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9 金銳;袁力;王鵬;;在職汽車駕駛員復訓基地化探討[J];汽車運用;2008年04期

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1 鄭東成;;汽車駕駛員職業(yè)道德的規(guī)范與修養(yǎng)[A];海南省公路學會學術交流論文集[C];2006年

2 楊宗義;;汽車駕駛員心理研究的現(xiàn)狀和展望[A];全國第七屆心理學學術會議文摘選集[C];1993年

3 汪洋;;淺談汽車駕駛員的消極情緒與行車安全[A];安全生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展論文選編[C];2004年

4 許祖慰;;在部隊汽車駕駛員選拔中運用心理測驗的研究[A];全國第六屆心理學學術會議文摘選集[C];1987年

5 張秀芬;張曉勤;任秀菊;毛恩榮;周一鳴;徐淑彥;王俊嶺;黃清軍;方文臣;;汽車駕駛員的速度估計能力和場依存性對其行車安全性的影響[A];第二屆全國人—機—環(huán)境系統(tǒng)工程學術會議論文集[C];1995年

6 張國堂;周士琪;徐紹偉;姜英華;;汽車駕駛員交通傷33例[A];中國法醫(yī)學會法醫(yī)臨床學學術研討會論文集[C];2000年

7 肖華蘭;;汽車如何更好的節(jié)油[A];四川省第九屆（2009年）汽車學術交流年會論文集[C];2009年

8 楊建農(nóng);;高速公路汽車單方事故問題的研究[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

9 申莎;游旭群;喬瑞;;風險規(guī)避對汽車駕駛員正向駕駛行為的影響[A];第十五屆全國心理學學術會議論文摘要集[C];2012年

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1 記者 康勁;蘭州汽車駕駛員爭做“技能標兵”[N];工人日報;2010年

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3 李明誠;汽車駕駛員可駕駛聯(lián)合收割機嗎[N];山西科技報;2002年

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本文編號：1291468