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论文驾驶员眼睛检测与定位方法研究

  • 简介:驾驶员眼睛检测与定位方法研究摘 要研究如何有效的监测和防止驾驶员疲劳,对于减少交通事故,有着十分现实的重要意义。司机疲劳的最直观表现是眼睛的疲劳状态,因此如何快速、实时地检测驾驶员眼睛的疲劳状态是很重要的。...
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[页数] 70     [字数] 40279

[目录]
第1章 绪论 1
第2章 图像处理技术基础 8
第3章 驾驶员脸部检测 17
第4章 眼睛检测与定位 39
第5章 驾驶员眼睛状态检测 56
第6章 总结与展望 61
致   谢 63(不存在)
参考文献 64
攻读硕士学位期间发表论文情况 67(不存在)

[原文]
第1章 绪论
1.1 论文的研究背景及意义
道路交通伤害已成为严重的社会问题。2005年12月,联合国大会将2007年4月23日至29日确定为第一届联合国全球道路安全周,确定这一安全周的目的在于唤起公众对道路交通事故伤害影响的认识,促进全社会针对道路交通事故伤害的最大影响因素采取行动。
机动车辆作为社会发展、人类文明和科学技术进步的产物,为人类文明进步和社会经济发展做出了巨大贡献。然而,随着机动车辆数量的增加,交通事故有不断增加的趋势。我国机动车保有量以每年15%左右的速度迅猛增长。交通事故造成的巨大开销和惨痛代价,使得各国政府及各大汽车公司都纷纷把提高交通安全和减少交通事故作为未来汽车的主要发展方向。
车辆事故的明显的特点之一是驾驶员连续驾驶时间较长,由此影响驾驶员的警觉和安全驾驶能力,疲劳驾驶的司机在观察、识别和进行车辆控制的能力上都显著下降,因此,严重威胁着自身的安全和其他人的生命。世界各国为降低交通事故给人类带来的危害,在改善道路、改进车辆性能及交通环境方面已经做出了巨大的努力,但从近些年的情况来看,尚不能根本杜绝交通事故的发生。在这种情况下,以采用高新技术为特征的车辆安全辅助驾驶技术,日益受到人们的广泛关注,研究一种实时的、非接触式驾驶疲劳检测方法尤为重要。
1.2国内外疲劳检测研究现状
对驾驶疲劳最早的研究可以追溯到20世纪早期,但真正对驾驶疲劳的实质性的研究还是最近25年。为了减少由于司机疲劳而导致交通事故率的增长,许多研究工作者在研究一种能检测司机疲劳、提高驾驶安全的方法上做出了很多的努力。20世纪90年代,疲劳程度测量方法的研究有了很大的进展,许多国家已开始了驾驶疲劳车载电子测量装置的开发研究工作,尤以美国的研究发展较快。已经进行的相关研究主要有:
A、最主要的研究是美国国家公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,NHTSA)发起的两次大规模综合研究......

[摘要]
研究如何有效的监测和防止驾驶员疲劳,对于减少交通事故,有着十分现实的重要意义。司机疲劳的最直观表现是眼睛的疲劳状态,因此如何快速、实时地检测驾驶员眼睛的疲劳状态是很重要的。本文就从这个问题出发,主要研究了如何提高眼睛定位的准确性和快速性。
论文首先分析了驾驶疲劳的机理、影响因素和大多数人的疲劳表现,重点对司机的脸部检测与眼睛定位算法进行了研究和改进。提出了一种在RGB色度空间下,基于肤色检测,结合形态学运算、逐步优化候选区域的人眼定位方法。该方法用合适的肤色像素阈值进行肤色分割,选取适当大小的结构元素进行形态学操作来去除小区域噪声,并通过限制眼睛候选区域的大小、高宽比来缩小眼睛的候选范围,实现了驾驶员面部检测与眼睛的准确定位。
本文提出的这种新方法,做出了以下具体改进和创新:首先在色度空间的选择上采用RGB色度空间进行肤色分割,可以更好的保留人脸特征点,提高检测的速度;在肤色分割后,从目标区域的角度去除干扰噪声区域,不需要再对人脸区域界定,直接界定眼睛区域,这样就可以简化检测过程,缩短检测时间;在缩小眼睛候选范围时,采用屏蔽非眼睛区域并去除与边界连通的区域的方法,在很大程度上减少了眼睛区域的候选范围,大大提高了检测速度;在总结对比以往方法中对眼睛区域的限制条件的基础上,增加了对眼睛区域的新的限制条件,提高了定位的准确性。
实验证明,这种方法在定位人眼时简单快速,且不受人脸背景、人脸肤色、姿态的影响,对于有一定旋转角度的人脸也具有较好的定位效果。能有效降低驾驶室的复杂背景、驾驶员各种面部姿态、表情对眼睛定位的影响。
本文采用MATLAB语言进行仿真,实现了算法的各项功能,并进行了相关的实验。实验结果达到了预定目标,证明了所研究的算法的有效性。

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[原文截取]
驾驶员眼睛检测与定位方法研究
摘 要
研究如何有效的监测和防止驾驶员疲劳,对于减少交通事故,有着十分现实的重要意义。司机疲劳的最直观表现是眼睛的疲劳状态,因此如何快速、实时地检测驾驶员眼睛的疲劳状态是很重要的。本文就从这个问题出发,主要研究了如何提高眼睛定位的准确性和快速性。
论文首先分析了驾驶疲劳的机理、影响因素和大多数人的疲劳表现,重点对司机的脸部检测与眼睛定位算法进行了研究和改进。提出了一种在RGB色度空间下,基于肤色检测,结合形态学运算、逐步优化候选区域的人眼定位方法。该方法用合适的肤色像素阈值进行肤色分割,选取适当大小的结构元素进行形态学操作来去除小区域噪声,并通过限制眼睛候选区域的大小、高宽比来缩小眼睛的候选范围,实现了驾驶员面部检测与眼睛的准确定位。
本文提出的这种新方法,做出了以下具体改进和创新:首先在色度空间的选择上采用RGB色度空间进行肤色分割,可以更好的保留人脸特征点,提高检测的速度;在肤色分割后,从目标区域的角度去除干扰噪声区域,不需要再对人脸区域界定,直接界定眼睛区域,这样就可以简化检测过程,缩短检测时间;在缩小眼睛候选范围时,采用屏蔽非眼睛区域并去除与边界连.....
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