一種行車安全警示方法及其系統的製作方法
2023-09-17 18:04:35 2
一種行車安全警示方法及其系統的製作方法
【專利摘要】本發明提出了一種行車安全警示方法及其系統，該方法包括如下步驟：第一攝像頭採集駕駛員的臉部圖像並傳送至控制器，控制器判斷駕駛員是否閉眼；第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並傳送至控制器，控制器判斷車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化；控制器判斷駕駛員是否專心駕駛，如果駕駛員非專心駕駛，則控制器向警示裝置發送報警命令控制警示裝置報警。本發明的警示方法既能在駕駛員疲勞駕駛時進行報警又能在車輛偏離正確的車道時進行報警，提高了駕駛的安全能。本發明的警示系統通過第一攝像頭和第二攝像頭實時監測以及通過控制器處理分析駕駛員臉部圖像和車前方道路圖像，在駕駛員不專心駕駛時發出報警，提高了車輛的主動安全性。
【專利說明】一種行車安全警示方法及其系統【技術領域】
[0001]本發明涉及行車安全警示【技術領域】，特別涉及一種用於在汽車駕駛員疲勞駕駛或注意力不集中駕駛使車輛偏離正確軌道的情況下進行預警提示的行車安全警示方法及其系統。
【背景技術】
[0002]隨著車載電子技術越來越多的應用以及人們對汽車安全性能要求的提高，越來越多的行車安全輔助系統被開發並應用在了汽車上。近年來，針對預防駕駛員行車過程中的疲勞駕駛或者注意力不集中帶來的安全隱患問題的研究有了很大的進展，一些相關的產品也相繼問世，具有代表性的就是疲勞預警系統和車道保持系統。
[0003]在不幹擾駕駛員正常駕駛的前提下，目前的疲勞預警產品的設計原理主要是基於駕駛員可視特徵的疲勞檢測方法，即利用車載攝像頭和DSP、圖像處理和模式識別等技術對駕駛員頭部、臉部器官的可視特徵進行識別，對採集到的實時圖像進行一系列的處理過程，最終推斷出駕駛員是否處於疲勞狀態並報警。但是，由於駕駛員駕駛環境複雜，變化很大，比如頭髮、眼鏡，濃妝，光照變化等都對準確判斷帶來較多困難，從而導致報警正確率不夠理想，也致使該領域至今沒有出現被普遍推廣和廣大車主接受的產品。
[0004]車道保持系統也是利用車載攝像頭和DSP、圖像處理等技術對車前方道路標記線進行識別、標定和判定，並在駕駛員非正常操作情況下偏離正確的軌道時進行報警提示。同樣的都是利用採集實時圖像進行處理方法實現其報警功能的，車道保持系統在使用過程中也會受到道路環境的影響，例如逆向的強光降低了前方路面對比度、道路表面被冰雪覆蓋、高速公路出入口處標記線 的變化、鄉村沒有標記線的道路等都導致了系統無法準確的識別出車道信息。
[0005]無論是疲勞預警系統還是車道保持系統，在過去的二十多年中，儘管取得了較大的進展，但在實際應用中功能上的局限性使得它們並沒有被市場廣泛的認可，還存在很多有待解決的問題。
[0006]另外，現有的疲勞預警系統和車道保持系統是兩個獨立的系統，用戶在使用時需要分別進行安裝，不僅不利於節約成本還增加了車輛控制的複雜性。
【發明內容】
[0007]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種行車安全警示方法及其系統。
[0008]為了實現本發明的上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種行車安全警示方法，包括如下步驟:
[0009]S1:第一攝像頭採集駕駛員的臉部圖像並將所述臉部圖像傳送至控制器，所述控制器判斷駕駛員是否閉眼；
[0010]S2:第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將所述道路圖像傳送至控制器，所述控制器判斷車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化；
[0011]S3:所述控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛，如果駕駛員專心駕駛，則返回步驟Si，如果駕駛員非專心駕駛，則執行步驟S4;
[0012]S4:所述控制器向警示裝置發送報警命令控制所述警示裝置進行報警提示。
[0013]本發明的行車安全警示方法既能在駕駛員疲勞駕駛時進行報警提示又能在車輛偏離正確的車道時進行報警提示，提高了駕駛的安全能。
[0014]在本發明的一種優選實施例中，所述步驟SI具體包括如下步驟:
[0015]Sll:第一攝像頭採集駕駛員臉部圖像並將所述臉部圖像傳送至所述控制器，所述控制器將所述臉部圖像轉換成臉部灰度圖像；
[0016]S12:所述控制器對所述臉部灰度圖像進行邊緣檢測，檢測出臉部輪廓，並利用車內背景與臉部灰度值的不同以及頭髮與臉部灰度值的不同找到臉部邊界並畫出臉部邊界線，沿所述臉部邊界線對臉部圖像進行裁剪，把臉部以外的背景圖像和頭髮剪掉；
[0017]S13:找出兩隻眼睛的位置，並標記眼睛的高度值和寬度值；
[0018]S14:所述控制器實時檢測眼睛的高度值的變化，當眼睛的高度值小於眼睛高度閥值時，即判斷為駕駛員閉眼。
[0019]本發明通過將駕駛員臉部圖像轉換成臉部灰度圖像，並將臉部以外的背景圖像和頭髮從臉部灰度圖像中剪除，以及通檢測眼睛的高度值的變化判斷為駕駛員「閉眼」，進而判斷駕駛員是否疲勞駕駛，克服了駕駛員駕駛環境對準確判斷的影響，提高了報警的準確率。
[0020]在本發明的另一種優選實施例中，所述步驟S12包括如下步驟:
[0021]S121:所述控制器對所述灰度圖像進行第一次邊緣檢測，檢測出臉部輪廓，並利用車內背景與臉部灰度值的不同找到臉部邊界並畫出臉部邊界線；
[0022]S122:沿所述臉部邊界線對臉部圖像進行裁剪，把臉部以外的圖像剪掉；
[0023]S123:對所述裁剪後的臉部圖像進行第二次邊緣檢測，去除頭髮部分。
[0024]本發明通過兩次邊緣檢測處理臉部灰度圖，提高了檢測的準確性。
[0025]在本發明的一種優選實施例中，所述步驟S2具體包括如下步驟:
[0026]S21:第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將所述道路圖像傳送至所述控制器，所述控制器將所述道路圖像轉換成道路灰度圖像；
[0027]S22:所述控制器對所述道路灰度圖進行邊緣檢測，檢測道路標記線；
[0028]S23:對所述道路標記線進行標記，並標記出車身左右兩側邊界；
[0029]S24:所述控制器實時檢測任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離變化。
[0030]本發明通過檢測任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離變化，進而判斷車輛偏離正確的軌道，這種方法與現有技術中車道保持系統對車前方道路標記線進行識別、標定和判定的方法相比，不受道路情況的影響，例如逆向的強光降低了前方路面對比度、道路表面被冰雪覆蓋、高速公路出入口處標記線的變化、鄉村沒有標記線的道路等情況的影響，提高了判斷的準確率。
[0031]在本發明的另一種優選實施例中，在所述步驟S24之後還具有以下步驟:
[0032]S25:統計連續M幀道路圖像中任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離的方差，所述控制器根據所述方差的大小判斷車輛是否偏離正確軌道，所述M為正整數。
[0033]本發明通過連續M幀圖像中任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離的方差，所述控制器根據所述方差的大小判斷車輛是否偏離正確軌道，避免了誤判的情況發生，提高了判斷的準確率。
[0034]在本發明的一種優選實施例中，所述控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛的方法為:
[0035]情況1，所述控制器同時檢測到駕駛員的閉眼情況信息和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離小於第一閾值且沒接收到轉向燈信號時，如果連續檢測到M幀及以上的閉眼的臉部圖像，則判斷為駕駛員非專心駕駛；當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第一閾值小於第二閾值且沒接收到轉向燈信號時，如果連續檢測到N幀及以上的閉眼臉部圖像，則判斷為駕駛員非專心駕駛，所述N為小於M的正整數；當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第二閾值且沒有接收到轉向燈信號時，無論是否檢測到閉眼的臉部圖像都判斷為駕駛員非專心駕駛；
[0036]情況2，所述控制器只檢測到駕駛員的閉眼信息，沒有檢測到車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，當連續檢測到P幀以上的閉眼臉部圖像，則判斷駕駛員非專心駕駛，所述P為大於N且小於M的正整數；
[0037]情況3，所述控制器只能檢測到車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，沒有檢測到駕駛員的閉眼信息，當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第三閾值且沒有接收到轉向燈信號時，則判斷駕駛員為非專心駕駛，所述第三閾值的數值位於所述第一閾值的數值與第二閾值的數值之間。
[0038]本發明利用駕駛員閉眼信息和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息相結合判斷駕駛員是否專心駕駛，大大提高了判斷的準確性。
[0039]為了實現本發明的上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種行車安全警示系統，包括:控制器、第一攝像頭、第二攝像頭和警示裝置，所述控制器與所述第一攝像頭、第二攝像頭和警示裝置分別相連，所述第一攝像頭用於採集駕駛員的臉部圖像並將所述臉部圖像傳送至所述控制器，所述第二攝像頭用於採集車輛前方的道路圖像並將所述道路圖像傳送至所述控制器，所述控制器根據權利要求1-6之一所述的方法判斷駕駛員是否專心駕駛並根據判斷情況向所述警示裝置發送報警命令控制所述警示裝置進行報警提示。
[0040]本發明的行車安全警示系統通過第一攝像頭和第二攝像頭的實時監測，通過控制器處理分析駕駛員臉部圖像信息和車前方道路圖像信息，在駕駛員不專心駕駛時發出報警提醒，提高了車輛的主動安全性能。
[0041]在本發明的一種優選實施例中，所述控制器通過CAN總線與所述警示裝置相連。
[0042]本發明控制器通過CAN總線與所述警示裝置相連，實時性強，抗電磁幹擾能力強。
[0043]在本發明的另一種優選實施例中，所述警示裝置為整車多媒體或揚聲器。
[0044]本發明通過整車多媒體進行語音報警或揚聲器進行報警，能夠使駕駛員充分注意報警信息，提高了駕駛的安全性。
[0045]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0047]圖1是在本發明行車安全警示方法的流程圖；
[0048]圖2是本發明一種優選實施方式中控制器對駕駛員臉部圖像的處理流程圖；
[0049]圖3是本發明一種優選實施方式中控制器對車輛前方道路圖像的處理流程圖；
[0050]圖4是本發明一種優選實施方式中控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛的流程圖；
[0051]圖5是本發明一種優選實施方式中車身一側邊界與其同側道路標記線的距離變化曲線圖；
[0052]圖6是本發明一種優選實施方式中，連續M幀圖像數據內車身一側邊界與其同側道路標記線的距離的方差變化曲線圖；
[0053]圖7是本發明一種優選實施方式中行車安全警示系統的結構框圖。
【具體實施方式】
[0054]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0055]在本發明的描述中，需要理解的是，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0056]在本發明的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0057]本發明提供了一種行車安全警示方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0058]步驟SI，第一攝像頭採集駕駛員的臉部圖像並將臉部圖像傳送至控制器，控制器判斷駕駛員是否閉眼；
[0059]步驟S2，第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將道路圖像傳送至控制器，控制器判斷車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化；
[0060]步驟3，控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛，如果駕駛員專心駕駛，則返回步驟Si，如果駕駛員非專心駕駛，則執行步驟S4;
[0061]步驟S4，控制器向警示裝置發送報警命令控制警示裝置進行報警提示。
[0062]在本實施方式中，在步驟SI之前還可以具有以下步驟:車輛啟動，第一攝像機、第二攝像機、控制器和警示裝置上電。步驟S4也可以為:控制器向警示裝置發送報警命令控制警示裝置進行報警提示，返回步驟SI，當車輛熄火後，退出。本發明的行車安全警示方法既能在駕駛員疲勞駕駛時進行報警提示又能在車輛偏離正確車道時進行報警提示，提高了駕駛的安全能。
[0063]在本發明的一種優選實施方式中，該行車安全警不方法具體為:
[0064]第一步，第一攝像頭採集駕駛員的臉部圖像並將臉部圖像傳送至控制器，控制器判斷駕駛員是否閉眼。在本實施方式中，如圖2所示，具體包括如下步驟:
[0065]步驟S11，第一攝像頭採集駕駛員臉部圖像並將駕駛員臉部圖像傳送至控制器，控制器將駕駛員臉部圖像轉換成臉部灰度圖像。
[0066]步驟S12，控制器對駕駛員臉部灰度圖像進行邊緣檢測，檢測出駕駛員的臉部輪廓，並利用車內背景與臉部灰度值的不同以及頭髮與臉部灰度值的不同找到臉部邊界並畫出臉部邊界線，沿臉部邊界線對臉部圖像進行裁剪，把臉部以外的背景圖像和頭髮剪掉。在本發明的另一種實施方式中，步驟S12具體包括如下步驟:
[0067]步驟S121，控制器對駕駛員臉部灰度圖像進行第一次邊緣檢測，檢測出駕駛員的臉部輪廓，並利用車內背景與臉部灰度值的不同找到臉部邊界並畫出臉部邊界線。
[0068]步驟S122，沿臉部邊界線對臉部圖像進行裁剪，把臉部以外的圖像剪掉，保留人臉部分。
[0069]步驟S123，對裁剪後的臉部圖像進行第二次邊緣檢測，去除頭髮部分。
[0070]步驟S13，找出兩隻眼睛的位置，並標記眼睛的高度值和寬度值，在本實施方式中，利用正負邊界反轉點、投影原理找出兩隻眼睛的位置。
[0071]步驟S14，控制器實時檢測眼睛的高度值的變化，當眼睛的高度值小於眼睛高度閥值時，即判斷為駕駛員閉眼，駕駛員閉眼時間長短是判斷駕駛員是否專心駕駛的一個依據，在本實施方式中，眼睛高度閥值為2.5個像素。
[0072]第二步，第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將道路圖像傳送至控制器，控制器判斷車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化。在本實施方式中，如圖3所示，具體包括如下步驟:
[0073]步驟S21，第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將道路圖像傳送至控制器，控制器將道路圖像轉換成道路灰度圖像。
[0074]步驟S22，控制器對道路灰度圖進行邊緣檢測，檢測出道路兩側的標記線，在本實施方式中，在進行邊緣檢測前控制器還對圖像進行平滑、膨脹、腐蝕處理。
[0075]步驟S23，對道路標記線進行標記，並標記出車身左右兩側邊界，在本實施方式中，利用霍夫變換對道路標記線採用直線進行標記，並用直線畫出車身的兩側邊界。
[0076]步驟S24，控制器實時檢測任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離變化，在本實施方式中，以車身右側邊界和右車道標記線之間的距離為研究對象，控制器實時檢測該距離的大小，該距離作為判斷駕駛員是否專心駕駛的另一個依據。如圖5所示，橫坐標是道路圖像的幀數，縱坐標是車身右邊界和右車道標記線之間的距離，用像素表示。通過觀察該距離的變化可以發現，圖像在第600幀到800幀，第2100幀到2300幀這段時間內，車輛進行了變道操作；圖像在第1100幀到1600幀這段時間內，車輛的行駛軌跡很不穩定，呈現出忽左忽右變向的現象；在其餘時間段車輛是比較平穩的行駛。[0077]在本發明的另一種優選實施方式中，在步驟S24之後還具有以下步驟:
[0078]步驟S25，統計連續M幀圖像中任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離的方差，控制器根據方差的大小判斷車輛是否偏離正確軌道，其中，M為正整數，在本實施方式中，M為30。具體是統計最新30幀圖像中車身寬度線與車道標記線之間的距離的方差，通過方差值的大小來反映右寬度線標記線和右車道標記線之間距離的大小變化規律，方差值越小說明車行駛的軌跡越平穩。如圖6所示，橫坐標是圖像的幀數，縱坐標是最新30幀圖像右邊界和右車道標記線的距離的方差。通過圖可以看出在圖像的第600幀到800幀、1250幀到1300幀、2100幀到2300幀些時間段內，方差值比較大；在其餘大部分時段方差值較小，甚至接近於零。
[0079]由於環境的複雜性導致了在某一段路或某一段時間，控制器可能無法檢測到人眼高度信息或無法檢測到車道標記線信息，此時就有不同的判斷駕駛員是否專心駕駛的條件。在本實施方式中，如圖4所示，控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛的方法為:
[0080]首先，判斷控制器是否同時檢測到駕駛員的閉眼信息和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，如果能夠同時檢測到，則為情況1，
[0081]當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離小於第一閾值且沒接收到轉向燈信號時，如果連續檢測到M幀及以上的閉眼圖像，則判斷駕駛員為非專心駕駛。當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第一閾值小於第二閾值且沒接收到轉向燈信號時，如果連續檢測到N幀及以上的閉眼圖像，則判斷駕駛員為非專心駕駛，其中，N為小於M的正整數。當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第二閾值且沒有接收到轉向燈信號時，無論是否檢測到閉眼圖像都判斷駕駛員為非專心駕駛。
[0082]如果控制器只檢測到駕駛員的閉眼信息，沒有檢測到車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，則為情況2，當連續檢測到P幀以上的閉眼圖像，則判斷駕駛員為非專心駕駛，其中，P為大於N且小於M的正整數。
[0083]如果控制器只能檢測到車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，沒有檢測到駕駛員的閉眼信息，則為情況3，當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第三閾值且沒有接收到轉向燈信號時，則判斷駕駛員非專心駕駛，該第三閾值的數值位於第一閾值的數值與第二閾值的數值之間。
[0084]在本實施方式中，還可以計算任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離的方差，控制器根據方差的大小判斷車輛是否偏離正確軌道。
[0085]在本發明另外的優選實施方式中，第一閾值為100，第二閾值為400，第三閾值為300，M 為 30，N 為 10，P 為 20。
[0086]從圖5和圖6所示的實施例中，控制器同時接收駕駛員的閉眼信息和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，駕駛員沒有閉眼，控制器只根據車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息判斷駕駛員是否非專心駕駛。在車變道或者靠近車道線的時候，該方差值非常大，超過了 400，認為駕駛員非專心駕駛；在車行駛軌跡不太平穩、頻繁的左右變向但又沒有變道或者靠近車道線的趨勢時，方差值在100到400之間，認為此時駕駛員非專心駕駛；在車行駛軌跡平穩的時候，方差值小於100，此時駕駛員專心駕駛。[0087]在本實施方式中，當控制器判斷駕駛員為非專心駕駛時，通過CAN總線向整車多媒體發送報警命令，整車多媒體接收到該命令會發出「請專心駕駛」的語音報警提示。該方法對駕駛員存在潛在危險的駕駛行為發出語音報警提醒，大大提高了車輛的主動安全性倉泛。
[0088]在本實施方式中，也可能同時出現既檢測不到人眼高度信息也檢測不到車道標記線的情況，這時控制器通過CAN總線向整車多媒體發送控制命令，整車多媒體接收到該命令發出提示信息。
[0089]如圖7所示，本發明還提供了一種行車安全警示系統，其包括控制器3、第一攝像頭1、第二攝像頭2和警示裝置。其中，控制器3與第一攝像頭1、第二攝像頭2和警示裝置分別相連，在本實施方式中，第一攝像頭I安裝在方向盤的組合開關罩上，對著駕駛員臉部，用於採集駕駛員的臉部圖像並將臉部圖像傳送至控制器3。第二攝像頭2安裝在車內後視鏡上，用於採集車輛前方的道路圖像並將道路圖像傳送至控制器3。兩個攝像頭分別將採集到的圖像信號傳送給控制器3，控制器3對這些圖像信息進行處理並根據本發明的控制方法判斷駕駛員是否專心駕駛，根據判斷情況向警示裝置發送報警命令控制警示裝置進行報警提示。
[0090]需要說明的是，本發明中控制器3是利用其內的數位訊號處理單元DSP進行圖像處理。
[0091]在本實施方式中，控制器3通過CAN總線與警示裝置相連，具有實時性強，抗電磁幹擾能力強的優點。在本實施方式中，警示裝置可以為整車多媒體4，也可以為揚聲器5，通過整車多媒體4進行語音報警或揚聲器5進行報警，能夠使駕駛員充分注意報警信息，提高了駕駛的安全性。
[0092]本發明無論是疲勞駕駛還是偏離車道，都稱為「非專心駕駛」。為了增強行車安全警示系統的適用性，本發明既能在駕駛員疲勞駕駛時進行報警提示又能在車輛非正常偏離正確的車道時進行報警提示，本發明的一個警示系統能夠實現兩種功能上的統一和互補，把車輛的主動安全範圍提升得更大，增加了車輛的安全性能。
[0093]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0094]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種行車安全警示方法，其特徵在於，包括如下步驟: S1:第一攝像頭採集駕駛員的臉部圖像並將所述臉部圖像傳送至控制器，所述控制器判斷駕駛員是否閉眼； S2:第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將所述道路圖像傳送至控制器，所述控制器判斷車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化； S3:所述控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛，如果駕駛員專心駕駛，則返回步驟SI，如果駕駛員非專心駕駛，則執行步驟S4; S4:所述控制器向警示裝置發送報警命令控制所述警示裝置進行報警提示。
2.如權利要求1所述的行車安全警示方法，其特徵在於，所述步驟SI具體包括如下步驟: 511:第一攝像頭採集駕駛員臉部圖像並將所述臉部圖像傳送至所述控制器，所述控制器將所述臉部圖像轉換成臉部灰度圖像； 512:所述控制器對所述臉部灰度圖像進行邊緣檢測，檢測出臉部輪廓，並利用車內背景與臉部灰度值的不同以及頭髮與臉部灰度值的不同找到臉部邊界並畫出臉部邊界線，沿所述臉部邊界線對臉部圖像進行裁剪，把臉部以外的背景圖像和頭髮剪掉； 513:找出兩隻眼睛的位置，並標記眼睛的高度值和寬度值； 514:所述控制器實時檢測眼睛的高度值的變化，當眼睛的高度值小於眼睛高度閥值時，即判斷為駕駛員閉眼。
3.如權利要求2所述的行車安全警示方法，其特徵在於，所述步驟S12包括如下步驟: 5121:所述控制器對所述灰度圖像進行第一次邊緣檢測，檢測出臉部輪廓，並利用車內背景與臉部灰度值的不同找到臉部邊界並畫出臉部邊界線； 5122:沿所述臉部邊界線對臉部圖像進行裁剪，把臉部以外的圖像剪掉； 5123:對所述裁剪後的臉部圖像進行第二次邊緣檢測，去除頭髮部分。
4.如權利要求1所述的行車安全警示方法，其特徵在於，所述步驟S2具體包括如下步驟: 521:第二攝像頭採集車輛前方的道路圖像並將所述道路圖像傳送至所述控制器，所述控制器將所述道路圖像轉換成道路灰度圖像； 522:所述控制器對所述道路灰度圖進行邊緣檢測，檢測道路標記線； 523:對所述道路標記線進行標記，並標記出車身左右兩側邊界； 524:所述控制器實時檢測任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離變化。
5.如權利要求4所述的行車安全警示方法，其特徵在於，在所述步驟S24之後還具有以下步驟: 525:統計連續M幀道路圖像中任一側車身邊界與其同側道路標記線的距離的方差，所述控制器根據所述方差的大小判斷車輛是否偏離正確軌道，所述M為正整數。
6.如權利要求1所述的行車安全警示方法，其特徵在於，所述控制器根據駕駛員的閉眼情況和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化情況判斷駕駛員是否專心駕駛的方法為: 情況1，所述控制器同時檢測到駕駛員的閉眼情況信息和車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息， 當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離小於第一閾值且沒接收到轉向燈信號時，如果連續檢測到M幀及以上的閉眼的臉部圖像，則判斷為駕駛員非專心駕駛； 當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第一閾值小於第二閾值且沒接收到轉向燈信號時，如果連續檢測到N幀及以上的閉眼臉部圖像，則判斷為駕駛員非專心駕駛，所述N為小於M的正整數； 當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第二閾值且沒有接收到轉向燈信號時，無論是否檢測到閉眼的臉部圖像都判斷為駕駛員非專心駕駛； 情況2，所述控制器只檢測到駕駛員的閉眼信息，沒有檢測到車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息， 當連續檢測到P幀以上的閉眼臉部圖像，則判斷駕駛員非專心駕駛，所述P為大於N且小於M的正整數； 情況3，所述控制器只能檢測到車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離變化信息，沒有檢測到駕駛員的閉眼信息， 當車身任一側邊界與其同側道路標記線的距離大於第三閾值且沒有接收到轉向燈信號時，則判斷駕駛員為非專心駕駛，所述第三閾值的數值位於所述第一閾值的數值與第二閾值的數值之間。
7.一種行車安全警示 系統，其特徵在於，包括:控制器、第一攝像頭、第二攝像頭和警示裝置，所述控制器與所述第一攝像頭、第二攝像頭和警示裝置分別相連，所述第一攝像頭用於採集駕駛員的臉部圖像並將所述臉部圖像傳送至所述控制器，所述第二攝像頭用於採集車輛前方的道路圖像並將所述道路圖像傳送至所述控制器，所述控制器根據權利要求1-6之一所述的方法判斷駕駛員是否專心駕駛並根據判斷情況向所述警示裝置發送報警命令控制所述警示裝置進行報警提示。
8.如權利要求7所述的行車安全警示系統，其特徵在於，所述控制器通過CAN總線與所述警示裝置相連。
9.如權利要求7或8所述的行車安全警示系統，其特徵在於，所述警示裝置為整車多媒體或揚聲器。
【文檔編號】B60R21/01GK103895512SQ201210576179
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月26日 優先權日:2012年12月26日
【發明者】王志威, 楊青, 丁贊, 徐波 申請人:比亞迪股份有限公司