CN109606376A - 一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别*** - Google Patents

一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，包括车载设备、接口***以及后端数据库，所述车载设备包括高清摄像头、车载智能终端，所述高清摄像头与车载智能终端相连接，车载智能终端与接口***相连接，接口***与后端数据库相连接，本***相较于传统的安全驾驶识别***，在通过高清摄像头采集驾驶员的面部区域图像或视频后，能够在车载智能终端本地实现对图像、视频的处理分析，判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，并将结果通过接口***上报至后端数据库，对带宽的需求非常小，即使在无网络情况下也能正常发挥告警功能，抗干扰能力强，能更加有效地对危险驾驶行为进行监测、告警，矫正驾驶员的不良驾驶习惯。

Description

一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***
技术领域
本发明涉及驾驶行为识别技术领域，尤其涉及一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***。
背景技术
伴随着车辆数量的增加，驾驶员的安全驾驶便显得尤为重要，现有的安全驾驶行为的识别方法都是通过高清摄像头获取司机面部图像，将司机面部图像上传至服务器并判断面部图像是否有闭眼，打瞌睡，抽烟等不安全的驾驶行为上传至服务器，再做出警示。
这样的识别方法十分单一，要么只能监控驾驶员的行驶状态，要么只能监控道路行驶状态，同时获取的面部图像需要上传至服务器判断其是否有不安全的驾驶行为，对带宽有较大需求，极大的增加了相关设备的车载安装难度。
发明内容
鉴以此，本发明的目的在于提供一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，以至少解决以上问题。
一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，包括车载设备、接口***以及后端数据库，所述车载设备包括高清摄像头、车载智能终端，所述高清摄像头用于采集驾驶员面部图像或驾驶行为视频，所述车载智能终端接收所述图像或驾驶行为视频并在本地判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，并通过所述接口***将判断结果传输至后端数据库，所述高清摄像头与车载智能终端相连接，车载智能终端分别与接口***以及车辆控制总线相连接，接口***与后端数据库相连接。
进一步的，所述***对驾驶员的驾驶行为是否安全进行判断，具体包括以下步骤：
S1、高清摄像头预先采集驾驶员一般情况下的面部图像，并发送至车载智能终端进行处理；
S2、在车辆行驶过程中，通过高清摄像头实时采集驾驶员的面部区域图像或者视频，传输至车载智能终端进行判断；
S3、车载智能终端基于驾驶员的实时面部区域图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，若存在危险驾驶行为则进行下一步骤，若无危险驾驶行为则等待高清摄像头后续传回图像或视频继续进行判断；
S4、车载智能终端针对存在的危险驾驶行为类型生成报文并通过接口***发送至后端数据库进行存储；
S5、车载智能终端通过语音方式提示驾驶员当前存在危险驾驶行为。
进一步的，步骤S3中，车载智能终端对高清摄像头传回的视频进行判断时，具体包括以下步骤：
S31、将视频分解为若干单帧图像；
S32、创建多线程任务，每个线程用于判断不同的单帧图像中是否存在危险驾驶行为；
S33、若判断存在危险驾驶行为则进行下一步骤，若无危险驾驶行为则等待高清摄像头后续传回视频重新执行步骤S31。
进一步的，判断图像中是否存在危险驾驶行为，具体包括：通过判断多幅连续图像中眼睛闭合程度以及嘴的张合程度判断驾驶员是否存在疲劳驾驶行为；通过判断图像中嘴部区域是否有异物遮挡判断驾驶员是否存在进食行为。
进一步的，所述车载智能终端包括车辆监控模块、驾驶行为识别模块、语音提示模块以及无线通讯模块，所述车辆监控模块通过接口连接车辆控制总线获取车辆运行数据；所述驾驶行为识别模块用于分析高清摄像头传回的图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为；所述语音提示模块用于语音提示驾驶员当前车辆行驶状态、是否存在危险驾驶行为；所述无线通讯模块用于通过接口***实现车载智能终端与后端数据库的数据通信。
进一步的，所述***还包括智能方向盘套，所述智能方向盘套内设有若干个压力传感器以及蓝牙通讯模块，所述压力传感器沿智能方向盘套呈圆形排列，各个压力传感器之间距离相同且串联连接，在驾驶员手握方向盘时根据检测到的压力产生信号并通过蓝牙通讯模块发送至车载智能终端。
进一步的，所述***还包括烟感报警器，所述烟感报警器与车载智能终端相连接。
进一步的，所述***还包括设于车身周围的路况采集摄像头，所述路况采集摄像头用于采集马路中线与边线图像，并发送至车载智能终端；所述车载智能终端设有路线监测模块，所述路线监测模块基于马路中线与边线图像变化判断车辆是否偏离路线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种基于智能车载终端的安全驾驶行为识别***，相较于传统的安全驾驶识别***，在通过高清摄像头采集驾驶员的面部区域图像或视频后，能够在车载智能终端本地实现对图像、视频的处理分析，判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，并将结果通过接口***上报至后端数据库，对带宽的需求非常小，即使在无网络情况下也能正常发挥告警功能，抗干扰能力强，能更加有效地对危险驾驶行为进行监测、告警，矫正驾驶员的不良驾驶习惯。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的***整体结构示意图。
图2是本发明实施例的危险驾驶行为判断流程示意图。
图3是本发明实施例的视频处理方法流程示意图。
图中，1是高清摄像头，2是车载智能终端，3是接口***，4是后端数据库，21是车辆监控模块，22是驾驶行为识别模块，23是语音提示模块，24是无线通讯模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
参照图1，本发明提供一种基于智能车载终端的安全驾驶行为识别***，所述***包括车载设备、接口***3以及后端数据库4，所述车载设备包括高清摄像头1以及车载智能终端2，所述高清摄像头1与车载智能终端2相连接，车载智能终端2通过所述接口***3与后端数据库4进行数据交互，同时车载智能终端2还与车辆控制总线相连接以获取车辆运行数据。
所述高清摄像头1用于采集驾驶员面部区域图像或视频，并传回车载智能终端2进行分析处理。所述车载智能终端2用于通过所接收的图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为。车载智能终端2包括车辆监控模块21、驾驶行为识别模块22、语音提示模块23以及无线通讯模块24。
其中，所述车辆监控模块21用于通过接口连接车辆控制总线获取车辆运行数据，所述车辆运行数据至少包括发动机状态、时速、油门状态、刹车状态。
所述驾驶行为识别模块22用于分析高清摄像头传回的图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，参照图2，具体包括以下步骤：
S1、高清摄像头预先采集驾驶员一般情况下的面部图像，并发送至车载智能终端进行处理。
该步骤中，车载智能终端2获取到驾驶员一般情况下的面部图像后，驾驶行为识别模块22基于SIFT算法提取面部图像中关键部位作为特征点，例如眼睛、嘴部，并进行标注。SIFT算法是一种计算机视觉算法。它用来侦测与描述影像中的局部性特征，可在空间尺度中寻找极值点，并提取出其位置、尺度、旋转不变量，对于光线、噪声、些微视角改变的容忍度也相当高，因此对于物体的识别准确率高。
S2、在车辆行驶过程中，通过高清摄像头实时采集驾驶员的面部区域图像或者视频，传输至车载智能终端进行判断。
该步骤中，当车载智能终端2通过车辆监控模块21监测到车辆处于运行状态时，通过高清摄像头实时采集驾驶员在驾驶过程中面部区域的图像或者视频。并传输至车载智能终端进行判断。
S3、车载智能终端基于驾驶员的实时面部区域图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，若存在危险驾驶行为则进行下一步骤，若无危险驾驶行为则等待高清摄像头后续传回图像或视频继续进行判断。
该步骤中，通过驾驶行为识别模块22判断图像中是否存在危险驾驶行为，具体包括：通过判断多幅连续图像中眼睛闭合程度以及嘴的张合程度判断驾驶员是否存在疲劳驾驶行为；通过判断图像中嘴部区域是否有异物遮挡判断驾驶员是否存在进食行为。驾驶行为识别模块22基于OpenCV技术，通过步骤S1中驾驶员一般情况下面部区域图像的眼睛、嘴等特征点与实时采集的多幅连续图像进行对比，从而判断驾驶员是否存在相应危险驾驶行为。
S4、车载智能终端针对存在的危险驾驶行为类型生成报文并通过接口***发送至后端数据库进行存储。
该步骤中，若驾驶行为识别模块22判断驾驶员当前存在危险驾驶行为，则根据相应的危险驾驶行为类型生成报文，并通过无线通讯模块24发送至接口***3，由接口***3发送至后端数据库4进行存储。
S5、车载智能终端通过语音方式提示驾驶员当前存在危险驾驶行为。
该步骤中，在车载智能终端2检测到驾驶员存在危险驾驶行为后，通过自带的语音提示模块23以语音形式提示驾驶员当前相应的驾驶行为存在危险，及时警告驾驶员改正。
另一方面，在上述实施例的基础上，参照图3，在步骤S3中，车载智能终端对高清摄像头传回的视频进行判断时，具体包括以下步骤：
S31、将视频分解为若干单帧图像。
该步骤中，驾驶行为识别模块22将高清摄像头传回的驾驶员实时视频分解为若干张连续的单帧图像。
S32、创建多线程任务，每个线程用于判断不同的单帧图像中是否存在危险驾驶行为。
该步骤中，驾驶行为识别模块22建立多线程任务，每个线程分别用于判断不同的单帧图像中是否存在危险驾驶行为。多线程任务可以有效缩短视频分析时间，提升车载智能终端响应速度，避免出现提示延时的情况。
S33、若判断存在危险驾驶行为则进行下一步骤，若无危险驾驶行为则等待高清摄像头后续传回视频重新执行步骤S31。
该步骤中，若驾驶行为识别模块22判断图像中存在危险驾驶行为，则继续执行步骤S4；若判断该视频所分解的所有单帧图像中均未存在危险驾驶行为，则等待高清摄像头后续传回的视频，返回执行步骤S31。
在上述实施例的基础上，通过预先设置，驾驶行为识别模块22可以根据车辆监控模块21所采集的车辆状态数据判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，例如，当车辆监控模块21检测到车辆目前发动机为熄火状态或者发动机为启动状态但时速为0时，可暂停判断驾驶员的驾驶行为，减少***的误报率，以免对驾驶员造成影响。
在本发明的可选实施例中，所述***还包括智能方向盘套，所述智能方向盘套内设有若干个压力传感器以及蓝牙通讯模块，所述压力传感器沿智能方向盘套呈圆形排列，各个压力传感器之间距离相同且串联连接，在驾驶员手握方向盘时根据检测到的压力产生信号并通过蓝牙通讯模块发送至车载智能终端。驾驶员在正常驾驶过程中，应当双手抓握方向盘，即使是在转动方向盘时，单手控制方向盘的时间也很短，因此，通常情况下，在驾驶过程中智能方向盘套由于驾驶员的握持，所述压力传感器会同时产生两个信号发送至车载智能终端，驾驶行为识别模块22在长时间未接收到两个压力传感器信号，且车辆监控模块21监测到车辆处于行驶状态时，判断驾驶员可能处于单手驾驶的状态，此时车载智能终端2将通过语音提示模块23向驾驶员进行提示。
在本发明的可选实施例中，所述***还包括烟感报警器。所述烟感报警器与车载智能终端相连接，当烟感报警器检测到车厢内有烟雾产生，且车辆监控模块21监测到车辆处于行驶状态时，车载智能终端2将判断驾驶员可能正在抽烟，并通过语音提示模块23向驾驶员提示该危险驾驶行为。
在本发明的可选实施例中，所述***还包括设于车身周围的路况采集摄像头，所述路况采集摄像头用于采集马路中线与边线图像，并发送至车载智能终端；所述车载智能终端设有路线监测模块，所述路线监测模块基于马路中线与边线图像的连续变化判断车辆是否偏离路线。例如，当车辆监测模块21未监测到车辆转向灯开启，且路线监测模块监测到车辆与马路中线或边线的距离短时间内变化幅度过大时，车载智能终端将判断驾驶员可能存在危险驾驶行为，并通过语音提示模块23向驾驶员提示。
所述车载智能终端为ADAS设备、OBD设备、TBOX设备中的一种。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，所述***包括车载设备、接口***以及后端数据库，所述车载设备包括高清摄像头、车载智能终端，所述高清摄像头用于采集驾驶员面部图像或驾驶行为视频，所述车载智能终端接收所述图像或驾驶行为视频并在本地判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，并通过所述接口***将判断结果传输至后端数据库，所述高清摄像头与车载智能终端相连接，车载智能终端分别与接口***以及车辆控制总线相连接，接口***与后端数据库相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，所述***对驾驶员的驾驶行为是否安全进行判断，具体包括以下步骤：
S1、高清摄像头预先采集驾驶员一般情况下的面部图像，并发送至车载智能终端进行处理；
S2、在车辆行驶过程中，通过高清摄像头实时采集驾驶员的面部区域图像或者视频，传输至车载智能终端进行判断；
S3、车载智能终端基于驾驶员的实时面部区域图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为，若存在危险驾驶行为则进行下一步骤，若无危险驾驶行为则等待高清摄像头后续传回图像或视频继续进行判断；
S4、车载智能终端针对存在的危险驾驶行为类型生成报文并通过接口***发送至后端数据库进行存储；
S5、车载智能终端通过语音方式提示驾驶员当前存在危险驾驶行为。
3.根据权利要求2所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，步骤S3中，车载智能终端对高清摄像头传回的视频进行判断时，具体包括以下步骤：
S31、将视频分解为若干单帧图像；
S32、创建多线程任务，每个线程用于判断不同的单帧图像中是否存在危险驾驶行为；
S33、若判断存在危险驾驶行为则进行下一步骤，若无危险驾驶行为则等待高清摄像头后续传回视频重新执行步骤S31。
4.根据权利要求3所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，判断图像中是否存在危险驾驶行为，具体包括：通过判断多幅连续图像中眼睛闭合程度以及嘴的张合程度判断驾驶员是否存在疲劳驾驶行为；通过判断图像中嘴部区域是否有异物遮挡判断驾驶员是否存在进食行为。
5.根据权利要求1所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，所述车载智能终端包括车辆监控模块、驾驶行为识别模块、语音提示模块以及无线通讯模块，所述车辆监控模块通过接口连接车辆控制总线获取车辆运行数据；所述驾驶行为识别模块用于分析高清摄像头传回的图像或视频判断驾驶员是否存在危险驾驶行为；所述语音提示模块用于语音提示驾驶员当前车辆行驶状态、是否存在危险驾驶行为；所述无线通讯模块用于通过接口***实现车载智能终端与后端数据库的数据通信。
6.根据权利要求1所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，所述***还包括智能方向盘套，所述智能方向盘套内设有若干个压力传感器以及蓝牙通讯模块，所述压力传感器沿智能方向盘套呈圆形排列，各个压力传感器之间距离相同且串联连接，在驾驶员手握方向盘时根据检测到的压力产生信号并通过蓝牙通讯模块发送至车载智能终端。
7.根据权利要求1所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，所述***还包括烟感报警器，所述烟感报警器与车载智能终端相连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于车载智能终端的安全驾驶行为识别***，其特征在于，所述***还包括设于车身周围的路况采集摄像头，所述路况采集摄像头用于采集马路中线与边线图像，并发送至车载智能终端；所述车载智能终端设有路线监测模块，所述路线监测模块基于马路中线与边线图像变化判断车辆是否偏离路线。
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