一种驾驶员吸烟行为监控方法技术

本发明专利技术涉及一种驾驶员吸烟行为监控方法，该方法包括以下顺序的步骤：建立人脸检测分类器和鼻子检测分类器；实时采集驾驶员的驾驶状态图像；在驾驶状态图像中准确定位出驾驶员的嘴巴有效检测区域；判断当前帧驾驶状态图像中的嘴巴有效检测区域内是否存在香烟。本发明专利技术所述方法具有监控准确度高，漏检误检率低，速度快，成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全驾驶
，具体涉及一种驾驶员吸烟行为监控方法。
技术介绍
随着汽车保有量的快速增长，道路交通变得越发拥挤，各类交通事故频发，尤其是危险品运输和客运运输的事故，其造成的损失更是无法估计的。研究其众多原因，发现吸烟驾驶是一个特殊的诱发原因。因为它不像饮酒驾驶或者接打电话驾驶那样被交通法规明令禁止，同时它也是人们普遍忽视的因素。然而，实际上，它造成的危害不比饮酒驾驶或者接打电话驾驶轻，主要体现在以下几个方面：1、驾驶员想吸烟时，必然会腾出一只手去取香烟，放松对方向盘的控制，点烟时，注意力会出现短时的分散。吸烟时，驾驶员往往是一只手扶方向盘，一只手拿烟，单手驾车会造成身体不由自主的侧斜，造成车身重心偏移，易导致不规范控制方向盘。吐出的烟雾不仅会遮挡驾驶员的视线，同时也会刺激眼睛、呼吸道、鼻孔，造成看东西模糊、咳嗽，严重影响正常驾驶。2、香烟中尼古拉的作用过后，会出现精力分散，动作不协调，有疲劳感等症状。3、扔出的烟头，基本都是点燃的，容易引燃路边物品，同时由于高速气流，烟头易重新刮会车内，引起火灾。因此，实时的监控驾驶员的吸烟行为，及时提醒驾驶员禁烟，或者反馈给运输企业监管部门进行监管，对于避免重大交通事故，起着无可替代的作用。目前，对于驾驶员吸烟行为的监控，常用的技术方法有以下几种：(1)基于气体检测传感器进行监控，如中国专利申请CN201320759181公开了一种吸烟检测提醒装置，该类方法通过在驾驶室里放置一个气体检测传感器，根据烟雾浓度判断是否存在吸烟行为。该类方法在不通风环境下是可以达到监控吸烟行为的效果，但是现实环境中，驾驶员吸烟时往往都是开着车窗，通风效果很好，烟雾浓度低，无法触发气体检测传感器，存在严重的漏检，无法实现实时全面的监控驾驶员吸烟行为；(2)基于红外温度传感器进行监控，如中国专利申请CN201220428929公开了一种吸烟驾驶提醒装置和车辆，该类方法通过在驾驶室里放置一个红外温度传感器，根据点燃的香烟温度在一定预设值以上的特点，来判断是否存在吸烟行为。该类方法的优点是不依赖烟雾，准确度较高，其缺点是在实际环境中，各种发热源和低环境温度会对灵敏度造成影响，安装位置离驾驶员较远时，由于烟火面积较小，会存在一定的漏检和误检。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种驾驶员吸烟行为监控方法，该方法采用视频图像处理技术，实时监控驾驶员的吸烟行为。本专利技术具有监控结果准确度高、受环境影响小等特点。本专利技术的技术方案为：一种驾驶员吸烟行为监控方法，该方法包括以下顺序的步骤：(1)建立人脸检测分类器和鼻子检测分类器；(2)实时采集驾驶员的驾驶状态图像；(3)在驾驶状态图像中准确定位出驾驶员的嘴巴有效检测区域；(4)判断当前帧驾驶状态图像中的嘴巴有效检测区域内是否存在香烟。步骤(2)中，所述的驾驶员的驾驶状态图像，为驾驶员驾驶时的头部图像。步骤(3)中，所述的在驾驶状态图像中准确定位出驾驶员的嘴巴有效检测区域，具体包括以下顺序的步骤：(31)获取鼻子的位置区域矩形rect_nose；(32)获取鼻子检测有效区域rect_nose_new；(33)根据基于adaboost的鼻子检测分类器，在鼻子检测有效区域内获取鼻子精确位置区域矩形rect_nose；(34)根据rect_nose的数值大小，判断鼻子位置区域是否正确存在；若是，则执行步骤(35)；若否，则返回执行步骤(2)；(35)获取嘴巴的有效检测矩形区域rect_mouth。步骤(4)中，所述的判断当前帧驾驶状态图像中的嘴巴有效检测区域内是否存在香烟，具体包括以下顺序的步骤：(41)采用中值滤波器对当前帧驾驶状态图像进行模糊处理；(42)对灰度图像进行增强；(43)获取嘴巴有效检测区域的局部二值图像；(44)去除面积较小的连通区域；(45)采用Hough变换原理，获取全部的边缘直线lines；(46)根据边缘直线lines，判断是否存在香烟。步骤(31)中，所述的获取鼻子的位置区域矩形rect_nose，具体包括以下顺序的步骤：(311)根据rect_nose的数值大小，判断是否需要重新定位鼻子位置；若是，则执行步骤(312)；若否，则令鼻子的位置区域矩形rect_nose等于上一帧驾驶状态图像中的鼻子位置区域；(312)根据基于adaboost的人脸检测分类器，进行人脸定位；(313)判断是否为正确定位人脸；若是，则执行步骤(314)；若否，则返回执行步骤(2)；(314)根据人脸的三庭五眼布局规律，粗定位鼻子位置区域。步骤(32)中，所述的获取鼻子检测有效区域rect_nose_new，具体采用以下公式实现：rect_nose_new.x=rect_nose.x-rect_nose.widthrect_nose_new.y=rect_nose.y-rect_nose.heightrect_nose_new.width=rect_nose.width*2rect_nose_new.height=rect_nose.height*2]]>其中，rect_nose为鼻子精确位置区域矩形。步骤(35)中，所述的获取嘴巴的有效检测矩形区域rect_mouth，具体采用以下公式实现：rect_mouth.x=rect_nose.x-rect_face.width*0.2rect_mouth.y=rect_nose.y+rect_nose.height*0.75rect_mouth.widtn=rect_face.widtn*0.6rect_mouth.height=rect_nose.height*0.25+rect_face.height*0.33]]>其中，rect_face为当前帧驾驶状态图像中人脸的位置区域矩形。步骤(42)中，所述的对灰度图像进行增强，具体采用以下公式实现：g(x,y)=0f(x,y)≤tminf(x,y)-tmintmax-tmintmin<f(x,y)<tmax255f(x,y)≥tmax]]>hist[tmin]+hist[tmin-1]+hist[tmin-2]+···+hist[0]N≥0.3]]>hist[tmax]+hist[tmax+1]+hist[tmax+2]+&Cente本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征在于：该方法包括以下顺序的步骤：(1)建立人脸检测分类器和鼻子检测分类器；(2)实时采集驾驶员的驾驶状态图像；(3)在驾驶状态图像中准确定位出驾驶员的嘴巴有效检测区域；(4)判断当前帧驾驶状态图像中的嘴巴有效检测区域内是否存在香烟。

【技术特征摘要】
1.一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征在于：该方法包括以下顺序
的步骤：
(1)建立人脸检测分类器和鼻子检测分类器；
(2)实时采集驾驶员的驾驶状态图像；
(3)在驾驶状态图像中准确定位出驾驶员的嘴巴有效检测区域；
(4)判断当前帧驾驶状态图像中的嘴巴有效检测区域内是否存在
香烟。
2.根据权利要求1所述的一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征
在于：步骤(2)中，所述的驾驶员的驾驶状态图像，为驾驶员驾驶时
的头部图像。
3.根据权利要求1所述的一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征
在于：步骤(3)中，所述的在驾驶状态图像中准确定位出驾驶员的嘴
巴有效检测区域，具体包括以下顺序的步骤：
(31)获取鼻子的位置区域矩形rect_nose；
(32)获取鼻子检测有效区域rect_nose_new；
(33)根据基于adaboost的鼻子检测分类器，在鼻子检测有效区域
内获取鼻子精确位置区域矩形rect_nose；
(34)根据rect_nose的数值大小，判断鼻子位置区域是否正确存在；
若是，则执行步骤(35)；若否，则返回执行步骤(2)；
(35)获取嘴巴的有效检测矩形区域rect_mouth。
4.根据权利要求1所述的一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征
在于：步骤(4)中，所述的判断当前帧驾驶状态图像中的嘴巴有效检
测区域内是否存在香烟，具体包括以下顺序的步骤：
(41)采用中值滤波器对当前帧驾驶状态图像进行模糊处理；
(42)对灰度图像进行增强；
(43)获取嘴巴有效检测区域的局部二值图像；
(44)去除面积较小的连通区域；
(45)采用Hough变换原理，获取全部的边缘直线lines；
(46)根据边缘直线lines，判断是否存在香烟。
5.根据权利要求3所述的一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征
在于：步骤(31)中，所述的获取鼻子的位置区域矩形rect_nose，具体
包括以下顺序的步骤：
(311)判断是否需要重新定位鼻子位置；若是，则执行步骤(312)；
若否，则令鼻子的位置区域矩形rect_nose等于上一帧驾驶状态图像中的
鼻子位置区域；
(312)根据基于adaboost的人脸检测分类器，进行人脸定位；
(313)判断是否为正确定位人脸；若是，则执行步骤(314)；若
否，则返回执行步骤(2)；
(314)根据人脸的三庭五眼布局规律，粗定位鼻子位置区域。
6.根据权利要求3所述的一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征
在于：步骤(32)中，所述的获取鼻子检测有效区域rect_nose_new，具
体采用以下公式实现：
rect_nose_new.x=rect_nose.x-rect_nose.widthrect_nose_new.y=rect_nose.y-rect_nose.heightrect_nose_new.whdth=rect_nose.width*2rect_nose_new.height=rect_nose.height*2]]>其中，rect_nose为鼻子精确位置区域矩形。
7.根据权利要求3所述的一种驾驶员吸烟行为监控方法，其特征
在于：步骤(35)中，所述的获取嘴巴的有效检测矩形区域rect_mouth，
具体采用以下公式实现：
rect_mouth.x=rect_nose.x-rect_face.width*0.2rect_mouth.y=rect-nose.y+rect_nose.height*0.75rect_mouth.width=rect_face.width*0.6rect_mouth.height=rect_nose.height*0.25+rect_face.height*0.33]]>其中，rect_face为当前帧驾驶状态图像中人脸的位置区域矩形。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卡，何佳，焦泽博，王静良，
申请(专利权)人：安徽清新互联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34