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《基于嵌入式平臺人眼疲勞檢測終端的設計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、基于嵌入式平臺人眼疲勞檢測終端的設計與實現(xiàn) 摘要:設計并實現(xiàn)一套基于Android平臺的人眼疲勞檢測終端。從攝像頭中獲取駕駛員的臉部圖像數(shù)據(jù),快速識別并定位到人臉部。再進行人眼部的定位,利用最大類間法Otsu對人眼進行目標提取以及RobertCross邊緣檢測獲得人眼的輪廓,從而進行人眼狀態(tài)分析;利用PERCLOS原理進行疲勞的狀態(tài)判斷,并且借助開源視覺庫Android?OpenCV提高了系統(tǒng)的開發(fā)效率。在室內環(huán)境的實驗結果表明該終端的表現(xiàn)良好。 關鍵詞:人眼疲勞檢測;人眼狀態(tài)分析;人臉定位;人眼輪廓獲?。籄ndroid 中
2、圖分類號:TN911.23?34;TP391文獻標識碼:A文章編號:1004?373X(2016)24?0006?03 Designandimplementationofhuman?eyefatiguedetectionterminalbasedon Androidplatform LIChunjie,WANGChun,WANGQuanhu ?。⊿choolofSoftwareEngineeringofUSTC,Suzhou215123,China) Abstract:Ahuman?eyefatiguedetectiont
3、erminalbasedonAndroidplatformwasdesignedandimplemented.Itcanacquirethedriver′sfaceimagedatafromthecamera,recognizeandlocate9quicklytheface,andthenlocatetheeyes.TheOtsuisusedtoextractthehuman?eyetargetandtheRobertCrossedgedetectionisusedtoacquiretheoutlineofthehuman?ey
4、etoanalyzetheeyestatus.ThePERCLOSprincipleisadoptedtojudgethefatiguestatusofhuman?eye.Thedevelopmentefficiencyofthesystemisimprovedbymeansoftheopen?sourcevisionlibraryAndroid?OpenCV.Theresultsofexperimentintheindoorenvironmentshowthattheterminalbehaveswell. Keywords:
5、human?eyefatiguedetection;human?eyestateanalysis;facelocation;human?eyeoutlineacquisition;Android 隨著汽車的不斷普及,交通事故也隨之增多,全球每年約有1800萬人在交通事故中受傷或者喪生,經濟的損失更是高達千億美元計,交通安全事故極大地威脅著社會公眾的安全和財產。僅2011年,我國交通事故發(fā)生總數(shù)超過210000起,共造成62000多人死亡,統(tǒng)計表明,疲勞駕駛造成的交通事故占總數(shù)的8%左右,因此開發(fā)一套實時的駕駛員疲勞檢測系統(tǒng)具有深
6、刻的社會意義和經濟價值?! ?系統(tǒng)方案設計 1.1系統(tǒng)層次框圖 本文設計并實現(xiàn)的人眼疲勞檢測系統(tǒng)是基于Android操作系統(tǒng),采用開源的Android?OpenCV庫進行的,其系統(tǒng)層次框圖如圖1所示?! ?.2疲勞判斷原理 PERCLOS(PercentageofEyelidClosureOverthePupil9Time)指眼睛閉合時間占某一特定時間的百分比[1?4],其數(shù)據(jù)能真正估計出疲勞,是疲勞評估測定的最好方法之一,其包含三種評價標準[5?8]:P70,P80以及EM,其中又以P80標準最優(yōu)[5,7?8],P80標準
7、:當人眼部瞳孔面積閉合超過80%作為判定閉合的標準。其示意圖如圖2所示?! D2中t1表示最大睜開到閉合20%所用的時間,t2表示最大睜開到閉合80%所用時間,t3表示最大睜開到睜開20%所用時間,t4表明最大睜開到睜開80%所用的時間。PERCLOS值的計算公式如下: 1.3人眼狀態(tài)判斷 根據(jù)攝像頭采集的人臉部圖像進行實時處理,首先需要進行人臉部的檢測和定位;隨后將該區(qū)域設置成為感興趣區(qū)域進行人眼部的定位,根據(jù)圖像分割技術進行人眼的形狀分離,二值化處理主要是將目標從背景中分離出來,而邊緣檢測是為了檢測出圖像的邊緣信息,根據(jù)分
8、離出的形狀判斷眼睛是否處于閉合狀態(tài)。該過程的示意過程如圖3所示?! ?.4系統(tǒng)實現(xiàn)流程圖 根據(jù)以上的分析,系統(tǒng)通過攝像頭采集圖像,對每一幀的圖像進行分析。其主要解決兩個問題:一是人眼的狀態(tài)判斷;二是疲勞的狀態(tài)判斷。當PERCLOS值大于固定的閾值